p A nanociência pode organizar entidades moleculares minúsculas em padrões nanométricos de uma maneira ordenada usando protocolos de automontagem. Cientistas da Universidade Técnica de Munique (TUM) funcionalizaram um bloco de construção simples em forma de bastão com ácidos hidroxâmicos em ambas as extremidades. Eles formam redes moleculares que não apenas exibem a complexidade e a beleza da automontagem de um único componente em superfícies; eles também exibem propriedades excepcionais. p O projeto de componentes para automontagem molecular exige funcionalidades que se "interligam". Por exemplo, nossa informação genética é codificada em duas fitas de DNA, compactados juntos em uma estrutura de dupla hélice de 'escada em espiral' em um processo de automontagem que é estabilizado por ligações de hidrogênio.

p Inspirados pelos "zíperes" da natureza, os pesquisadores da Universidade Técnica de Munique pretendem construir nanoestruturas funcionais para ultrapassar os limites das estruturas feitas pelo homem.

p Blocos de construção para nanoestruturas complexas

p Cientistas da Universidade Técnica de Munique, diverso na disciplina, nacionalidade e gênero, juntou forças para explorar um novo recurso em arquiteturas bidimensionais:um grupo químico denominado ácido hidroxâmico.

p Um bloco de construção conceitualmente simples foi preparado na cadeira de Proteômica e Bioanalítica:uma molécula em forma de bastonete com um grupo de ácido hidroxâmico em cada extremidade. Este bloco de construção foi então transferido para a Cadeira de Física de Superfície e Interface, onde sua montagem foi inspecionada em superfícies atomicamente planas de prata e ouro.

p Uma rede nanoporosa

p Uma combinação de ferramentas avançadas de microscopia, As investigações da espectroscopia e da teoria funcional da densidade descobriram que o bloco de construção molecular adapta sua forma de alguma forma ao ambiente da superfície de suporte e de suas moléculas vizinhas. Isso proporciona uma variedade incomum de motivos da superfície supramolecular:duas a seis moléculas mantidas juntas por interações intermoleculares.

p Apenas um punhado desses motivos se auto-organizaram em cristais 2-D. Entre eles, uma rede incomparável surgiu, cujos padrões evocam imagens de limões fatiados, flocos de neve ou rosetas. Eles apresentam três poros de tamanhos diferentes, capazes de reter confortavelmente pequenas moléculas individuais de gás, como o monóxido de carbono, nas menores, ou pequenas proteínas como a insulina no maior.

p "A respeito disso, é um marco nas tesselações alcançadas por nanoestruturas moleculares e no número de poros diferentes expressos em redes 2-D cristalinas, "diz a Dra. Anthoula Papageorgiou, último autor da publicação. "Portanto, oferece oportunidades únicas em nano-modelos de baixo para cima, que iremos explorar mais adiante. "

p Nanocages com um toque especial

p Como nossas mãos esquerda e direita, a forma de duas estruturas de gaiola espelhadas não pode ser sobreposta. Desde o século 19, acadêmicos caracterizaram este tipo de simetria de objeto como 'quiral, 'do grego antigo significa' mão '. Esses tipos de moléculas são freqüentemente encontrados em compostos naturais. A quiralidade influencia as interações de luz polarizada e propriedades magnéticas e desempenha um papel vital na vida.

p Por exemplo, nossos receptores olfativos reagem de maneira muito diferente às duas imagens espelhadas da molécula de limoneno:uma cheira a limão, o outro como pinho. Esse chamado reconhecimento quiral é um processo que pode determinar se uma molécula atua como medicamento ou veneno.

p As paredes internas das gaiolas nanoestruturadas obtidas oferecem locais que podem direcionar as moléculas hóspedes. Os pesquisadores observaram tal processo em alguns dos poros maiores, onde três das mesmas moléculas se reuniram como um objeto quiral. Em temperatura ambiente, este objeto está em movimento, como uma bailarina de caixinha de música, levando a uma imagem borrada.

p Em seu trabalho futuro, a equipe espera orientar esses tipos de fenômenos para o reconhecimento quiral e nanomáquinas artificiais.