Uma equipe de cientistas liderada por Kenichiro Itami, Professor e Diretor do Instituto de Biomoléculas Transformativas (WPI-ITbM), desenvolveu um novo método para a síntese de nanocarbonos tridimensionais com potencial para o avanço da ciência dos materiais.

Nanocarbonos tridimensionais, materiais de última geração com características físicas superiores que devem encontrar usos em células de combustível e eletrônica orgânica, têm sido extremamente desafiadores sintetizar de uma maneira precisa e prática. Este novo método usa um catalisador de paládio para conectar hidrocarbonetos aromáticos policíclicos para formar uma estrutura octogonal, permitindo a síntese tridimensional de moléculas de nanocarbono bem-sucedida.

Nanocarbonos, como o fulereno (uma esfera, pelo qual o Prêmio Nobel de 1996 foi concedido), o nanotubo de carbono (um cilindro, descoberto em 1991) e grafeno (uma folha, para os quais o Prêmio Nobel de 2010 foi concedido) têm atraído muita atenção como moléculas funcionais com uma variedade de propriedades diferentes. Já que Mackay et al. apresentou sua teoria em 1991, uma variedade de nanocarbonos tridimensionais periódicos foi proposta.

Contudo, estes têm sido extraordinariamente difíceis de sintetizar. Um desafio particular é a estrutura em anel de oito membros, que aparece periodicamente, necessitando de um método eficiente para sua síntese. Para fazer isso, A equipe de pesquisa do Dr. Itami desenvolveu um novo método para conectar hidrocarbonetos aromáticos policíclicos usando um catalisador de paládio para produzir anéis de oito membros por meio de acoplamento cruzado, a primeira reação desse tipo no mundo.

O sucesso desta pesquisa representa uma conquista revolucionária na síntese tridimensional de moléculas de nanocarbono. Espera-se que leve à descoberta e elucidação de novas propriedades adicionais e ao desenvolvimento de materiais funcionais de próxima geração.