p Rugosidade, a presença de irregularidades em uma superfície, é comumente associada a movimentos mais lentos e pegajosidade. Isso é verdade em diferentes escalas de comprimento:no tamanho humano (1 metro), leva mais tempo para percorrer um caminho que sobe e desce, em vez de andar em uma estrada plana. No tamanho de objetos menores (1/100 - 1/1000 metros), Os italianos usam formatos de massa com uma superfície áspera, por exemplo. rigatoni, para fazer melhores superfícies adesivas para o molho de tomate e o queijo. Até agora, Contudo, nenhum experimento foi capaz de testar se o comportamento das moléculas realmente segue a mesma tendência observada em escala humana. p Agora, escrevendo em Cartas de revisão física , Cristian Rodriguez-Tinoco e uma equipe da Faculdade de Ciências da Université libre de Bruxelles (ULB) liderada por Simone Napolitano mostram que moléculas grandes realmente se movem mais rápido na proximidade de superfícies mais ásperas na escala nanométrica. Seus experimentos demonstram claramente que a crença comum de que as irregularidades da superfície permitem que as moléculas se fixem melhor em uma superfície está realmente errada. Quando o tamanho da rugosidade da superfície, essa é a distância média entre as pequenas colinas e vales presentes na superfície de um material, é reduzido a poucos nanômetros (1 nm =um bilionésimo de um metro), moléculas de P4ClS, um tipo de polímero, comece a se mover mais rápido.

p Detectar o movimento molecular não é fácil:as moléculas se movem rapidamente (até 1 milhão ou mais de movimentos por segundo) e seus deslocamentos são pequenos demais para serem observados ao microscópio. Realizar esses experimentos em uma superfície áspera é ainda mais complicado, devido ao seu caráter irregular e às dificuldades em ajustar o tamanho e distribuição das irregularidades da superfície. A equipe da ULB conseguiu formar uma superfície áspera no alumínio evaporando o metal de maneira controlada. Para medir a velocidade com que as moléculas se movem, os pesquisadores aplicaram campos elétricos fracos e registraram a rapidez com que as moléculas respondem ao estímulo.

p Surpreendentemente, a equipe notou que as moléculas presentes perto de um substrato áspero se comportam como se estivessem rodeadas por menos vizinhos, o que explica por que eles aceleram em vez de desacelerar. Esta tendência está em desacordo com as previsões de simulações de computador, que propõem que as moléculas se movam mais lentamente perto de uma área irregular. Em contraste com os pressupostos das simulações, as moléculas de polímero não ficam próximas ao substrato áspero. Por causa da maneira como essas moléculas tendem a se organizar no espaço, eles preferem se afastar das asperezas. As poucas moléculas presentes perto das asperezas formam menos contato com a parede, pode desfrutar de mais volume livre e, consequentemente, eles se movem mais rápido.

p Ao compartilhar seus resultados com um grupo de teóricos do Dartmouth College (EUA) liderado por Jane Lipson, a equipe ULB foi capaz de encontrar uma forte ligação entre a maneira como as colinas e vales são organizados em uma superfície áspera e como as moléculas se movem. Os teóricos mostraram que uma mudança muito pequena no volume livre em torno de uma molécula induz um tremendo aumento na mobilidade, e as previsões de seus cálculos estão em perfeita concordância com os experimentos.

p Este artigo mostra que a maneira como pensamos as interfaces atualmente não é válida. Esta nova tendência molecular observada, portanto, tem um grande impacto no nível da ciência fundamental. O trabalho da equipe ULB pode ser explorado em um grande número de aplicativos. Por quase uma década, vários grupos de pesquisa mostraram que as propriedades de muitos revestimentos finos, como fluxo, a capacidade de reter ou repelir água, a velocidade de formação dos cristais - depende do número de contatos entre um filme e seu substrato de suporte. Até agora, para modificar este número foi necessário mudar o tipo de moléculas na interface, frequentemente envolvendo reações químicas complexas. Essas descobertas mostram que é possível ajustar o desempenho dos nanomateriais simplesmente alterando a rugosidade da superfície. Este método, portanto, permite controlar uma camada de polímero sem tocá-la, como usando um controle remoto!