p Os químicos da UC San Diego desenvolveram uma nova ferramenta que permite aos cientistas, pela primeira vez, ver, na escala de cinco bilionésimos de um metro, Processos de mistura em "nanoescala" que ocorrem em líquidos. p "Ser capaz de observar gradientes químicos em nanoescala e reações à medida que ocorrem é uma ferramenta fundamental na biologia, química e todas as ciências materiais, "disse Nathan Gianneschi, um professor de química e bioquímica que chefiou a equipe que detalhou o desenvolvimento em um artigo na edição desta semana da revista Microscopia e Microanálise . “Com esta nova ferramenta, poderemos observar a cinética e a dinâmica das interações químicas que nunca fomos capazes de ver antes. "

p Os cientistas há muito confiam na microscopia eletrônica de transmissão, ou TEM, para ver estruturas em nanoescala. Mas essa técnica pode tirar apenas imagens estáticas e os assuntos devem ser secos, ou congelados e montados dentro de uma câmara de vácuo para serem vistos. Como resultado, pesquisadores não conseguiram visualizar processos vivos ou reações químicas em nanoescala, como o crescimento e a contração dentro das células vivas de fibras minúsculas ou protrusões em nanoescala, essencial no movimento e divisão celular, ou as mudanças causadas por uma reação química em um líquido.

p "Como químicos, só podíamos realmente analisar os produtos finais ou as alterações da solução em massa, ou imagem em baixa resolução, porque nunca poderíamos ver eventos ocorrendo diretamente em nanoescala, "disse Gianneschi.

p Desenvolvimentos recentes em Liquid Cell TEM, ou LCTEM, permitiram que os cientistas finalmente fizessem vídeos de objetos em nanoescala em líquidos. Mas essa técnica foi limitada pela incapacidade de controlar a mistura de soluções, um requisito ao tentar visualizar e analisar o impacto de um medicamento em uma célula viva ou a reação de dois produtos químicos.

p Joseph Patterson, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório Gianneschi, trabalhando com pesquisadores da SCIENION AG na Alemanha e no Pacific Northwest National Laboratory, deu um grande passo para resolver esse problema ao desenvolver uma técnica e também uma ferramenta que permite aos cientistas depositar pequenas quantidades de líquido - cerca de 50 trilionésimos de litro - dentro da área de visualização do microscópio LCTEM.

p "Com esta técnica, podemos ver vários componentes misturados em nanoescala dentro de líquidos, tão, por exemplo, pode-se olhar para os materiais biológicos e talvez ver como eles respondem a uma droga, "disse Gianneschi." Isso nunca foi possível antes.

p "Os benefícios para a pesquisa básica são enormes, "Ele acrescentou." Agora seremos capazes de ver diretamente o crescimento em nanoescala de todos os tipos de coisas, como fibras naturais ou microtúbulos. Há muito interesse por parte dos pesquisadores em entender como as superfícies das nanopartículas afetam as reações químicas ou como os defeitos em nanoescala nas superfícies dos materiais se desenvolvem. Podemos finalmente olhar para as interfaces em nanoestruturas para que possamos otimizar o desenvolvimento de novos tipos de catalisadores, tintas e suspensões. "

p Embora os cientistas ainda não tenham usado sua ferramenta para visualizar as reações químicas em solução, eles demonstraram que a técnica funciona para fornecer mistura usando combinações de nanopartículas de ouro e outros cristais em nanoescala suspensos em um líquido.

p "O que demonstramos é a prova de conceito, "disse Gianneschi." Mas é isso que faremos a seguir. "

p Embora esta nova ferramenta não permita que os cientistas realmente vejam as moléculas em solução, Gianneschi disse que eles deveriam ser capazes de ver o impacto das reações químicas que estão ocorrendo em materiais maiores do que cinco nanômetros, ou cinco bilionésimos de um metro.

p "Não vamos observar a colisão de moléculas, mas seremos capazes de observar partículas únicas e coleções delas, na escala de comprimento nanométrico, "Ele acrescentou." Observar esses tipos de processos tem sido um dos principais desafios no campo da nanociência. "