Nanoestruturas preparadas por irradiação de luz RCP e LCP. Crédito:2018 Tetsu Tatsuma, Instituto de Ciência Industrial, A Universidade de Tóquio
Pesquisadores da Universidade de Tóquio usaram um método eficiente para criar materiais quirais usando luz polarizada circularmente. Dependendo se polarizado à esquerda ou à direita, a fonte de luz induziu campos elétricos em cantos opostos de nanocuboides de ouro em TiO 2 . Via separação de carga induzida por plasmon, o ouro convertido em Pb 2+ em PbO 2 pontas depositadas nos cantos, resultando em uma nanoestrutura plasmônica quiral com alto excesso enantiomérico. Materiais com tal forma quiral são úteis para detecção e síntese assimétrica.
A quiralidade está no centro da pesquisa química e de muitas tecnologias. Para químicos orgânicos, escolher entre os isômeros de moléculas destros e canhotos faz parte do dia de trabalho. Contudo, muitos materiais sólidos também têm formas enantioméricas, dando origem a uma gama de aplicações.
Os químicos orgânicos geralmente contam com um arsenal de reações de laboratório para controlar a pureza quiral. Para materiais, tem outro, abordagem mais elegante - luz polarizada circularmente, que é prontamente feito, e pode ser polarizado circularmente à esquerda (LCP) ou polarizado circularmente à direita (RCP). Na síntese material, as torções opostas da luz LCP e RCP levam indiretamente a estruturas que são imagens espelhadas uma da outra.
Anteriormente, esta estratégia foi dificultada na prática. Agora, pesquisadores do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio criaram com sucesso nanoestruturas quirais a partir de partículas de ouro (Au). O truque era usar luz polarizada circularmente para gerar campos elétricos, que se localizam de maneira diferente dependendo do LCP ou RCP. Isso, por sua vez, levou à deposição quiral de um material dielétrico.
Conforme descrito em um estudo relatado em Nano Letras , os pesquisadores primeiro depositaram nanocubóides de Au - essencialmente barras de ouro retangulares em miniatura - em um TiO 2 substrato.
Como o co-autor do estudo Koichiro Saito explica, "Sob um feixe de luz polarizada circularmente, campos elétricos acumulados em torno dos cubóides, mas em um par de cantos para a rotação do LCP, e o par oposto sob a luz RCP. Neste ponto, alcançamos a quiralidade, mas em forma elétrica, em vez de material. "
A quiralidade do campo elétrico foi então transferida para o próprio material por separação de carga induzida por plasmon, em que Pb 2+ Os íons foram oxidados por meio dos campos elétricos distribuídos em forma quiral. Este PbO depositado 2 , um material dielétrico, em qualquer um dos cantos cubóides ou no outro, dependendo da fonte de luz original. A microscopia eletrônica mostrou as barras de ouro transformadas em imagens de espelho não sobreponíveis, a marca registrada da quiralidade.
"Esta é a primeira vez que um material quiral foi feito explorando a ressonância de plasmon, "diz o co-autor Tetsu Tatsuma." Nenhuma outra fonte de quiralidade é necessária, exceto a própria luz. Materiais plasmônicos quirais em nanoescala são altamente úteis para detecção e síntese assimétrica, e nosso processo os torna muito mais eficientes para produzir. Mais, não achamos que esteja limitado a um produto - outros nanomateriais quirais têm uma gama incrível de funções na tecnologia moderna. "
