p A bola de quebra-cabeça chinesa é uma obra de arte decorativa ornamentada que consiste em várias conchas concêntricas que se movem independentemente umas das outras. Na última década, Cientistas chineses forneceram um método universal para a fabricação de uma estrutura em micro-escala conceitualmente semelhante, chamada de estrutura multishell oca (HoMS). p Um novo estudo liderado pelo Prof. Wang Dan, do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências, propõe um novo conceito de ordenação espaço-temporal e comportamento inteligente dinâmico em HoMSs. Foi publicado em Nature Reviews Chemistry em 11 de fevereiro.

p Ao contrário da esfera oca de casca única ou nanopartículas, HoMS tem aplicações potenciais em campos que vão desde a conversão e armazenamento de energia à catálise, uma vez que evita a fácil aglomeração de nanopartículas, mantém a vantagem da área de superfície efetiva, e beneficia a transmissão em massa.

p Na primeira fase de seu trabalho, o grupo desenvolveu uma abordagem de modelagem sequencial fácil (STA) para a fabricação de HoMS. Essa abordagem realizou um controle preciso do número do shell, espessura, distância, e exposição de faceta, modulando assim as propriedades da superfície e a interface dos materiais HoMS.

p Especificamente, multishells separam o espaço em vários, subespaços relativamente isolados. Ao mesmo tempo, os poros heterogêneos em cada casca facilitam a transmissão de pequenas moléculas.

p "Quando uma molécula ou onda eletromagnética se difunde através do HoMS, ele experimenta uma ordem definida de ambientes e passa um tempo controlável em cada um, "disse Wang." Com base no entendimento da relação de propriedade de estrutura, chamamos essa característica específica do HoMS de 'ordenação temporal-espacial'. "

p Interessantemente, no sistema de antena de cianobactérias, diferentes pigmentos de antena são carregados em uma determinada ordem para realizar a coleta sequencial de energia luminosa, que é o exemplo da ordenação espaço-temporal natural. Essa estrutura específica garante a rota rápida e precisa para acumular grande quantidade de oxigênio em quantidades significativas para a vida oxigenada.

p "Inspirado pela natureza, acreditamos que a estrutura única sugere aplicações promissoras para HoMS na coleta sequencial de ondas eletromagnéticas, reações catalíticas em cascata, liberação sustentada de drogas, e tecnologias híbridas de armazenamento de energia, "disse Wang.

p O grupo também propôs outra proposição promissora:HoMS com espaços isolados em vários ambientes químicos poderia expressar um comportamento dinâmico inteligente.

p Por meio de modificação química, Os HoMSs podem ligar o alvo e talvez também evoluir para ter as propriedades desejadas em um momento desejado, o que seria altamente desejável nos campos da engenharia química e da bioquímica.