p Um campo que estuda algo muito pequeno está se tornando muito grande:na última década, o campo da pesquisa de nanopartículas explodiu. Com cerca de um nanômetro de tamanho, nanopartículas são 100, 000 vezes menor que a largura de um fio de cabelo humano e não pode ser visto a olho nu, mas os pesquisadores estão descobrindo amplos usos para eles em campos que vão da bioimagem à energia e ao meio ambiente. p Trabalhando nesta escala, é difícil ser preciso; Contudo, o Laboratório de Nano e Energia Auxiliado por Computador (CANELa) da Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh está avançando no campo, modelar nanoclusters de metal que são atomicamente precisos na estrutura. Um artigo destacando seu trabalho e sua influência no campo das nanopartículas é destaque na capa da última edição da Dalton Transactions .

p "Um grande benefício desses sistemas muito pequenos é que, ao conhecer sua estrutura exata, podemos aplicar uma teoria muito precisa, "disse Giannis" Yanni "Mpourmpakis, Bicentennial Alumni Faculty Fellow e professor associado de engenharia química, quem lidera o CANELa. "Com a teoria, podemos investigar como as propriedades dos nanoclusters dependem de sua estrutura."

p Nanoclusters de metal protegidos por ligante são uma classe única de nanomateriais que às vezes são chamados de nanoclusters de "tamanho mágico" devido à sua alta estabilidade quando têm composições específicas. Um dos principais avanços que seu laboratório fez para o campo, com financiamento da National Science Foundation, está na modelagem do número específico de átomos de ouro estabilizados por um número específico de ligantes, na superfície.

p "Com nanopartículas maiores, os pesquisadores podem ter uma estimativa de quantos átomos existem em cada estrutura, mas nossa modelagem desses nanoclusters é exata. Podemos escrever a fórmula molecular precisa, "explicou Michael Cowan, aluno de pós-graduação do CANELa e autor principal do artigo. "Se você conhece a estrutura exata de pequenos sistemas, pode personalizá-los para criar locais ativos para catálise, que é o que nosso laboratório mais se concentra. "

p Prever novas ligas e tamanhos mágicos até então desconhecidos é a próxima etapa que o campo - e o laboratório - precisarão enfrentar. O laboratório usa métodos de química computacional para modelar nanoclusters conhecidos, mas a criação de um banco de dados completo da estrutura do nanocluster, os parâmetros de propriedade e síntese serão a próxima etapa para aplicar o aprendizado de máquina e criar uma estrutura de previsão.

p O artigo da Frontier, intitulado "Rumo à estrutura elucidativa de nanoclusters protegidos por ligante, "foi publicado no jornal Dalton Transactions pela Royal Society of Chemistry e foi de autoria de Cowan e Mpourmpakis.