Uma equipe de cientistas da Universidade de Manchester foi homenageada com um Recorde Mundial do Guinness por tecer fios de moléculas individuais para criar o tecido mais fino do mundo, ultrapassando o mais fino linho egípcio.

A tecelagem de fios com diâmetros variando de vários milímetros (juncos, fibras vegetais, etc.) para alguns mícrons (lã, algodão, polímeros sintéticos, etc.) tem sustentado o progresso ao longo dos tempos, desde humanos da idade da pedra fazendo redes para pegar peixes e tecer tecidos para se manterem aquecidos até os tecidos modernos que todos usamos todos os dias.

Agora, pela primeira vez, uma equipe de cientistas da Universidade de Manchester desenvolveu uma maneira de tecer fios moleculares em camadas bidimensionais. Ao fazer isso, eles produziram um tecido 2-D-tecido molecular que tem uma contagem de fios de 40-60 milhões (para comparação, o mais fino linho egípcio tem um número de fios de ~ 1500 - o número de fios é o número de fios por polegada).

A tecelagem tem muitas aplicações, para pássaros que tecem gravetos para construir seus ninhos, e humanos que o usam para fazer redes para pescar, cestos para carregar coisas, e tecidos para nos vestirmos. Os plásticos são feitos de longas fitas moleculares chamadas polímeros, e a equipe de pesquisa queria encontrar uma maneira de tecer esses fios para fazer tecidos de trama molecular que pudessem ter resistência e flexibilidade excepcionais, da mesma forma que lençóis de linho diferem de fios individuais de algodão.

A equipe colaborativa usou a química para tecer os fios. Átomos de metal e íons carregados negativamente trabalham em conjunto para entrelaçar pequenos blocos de construção moleculares feitos de carbono, hidrogênio, oxigênio, átomos de nitrogênio e enxofre. Os blocos de construção entrelaçados então se unem como peças de um quebra-cabeça para formar folhas únicas de fios moleculares entrelaçados em um tecido de apenas 4 milionésimos de milímetro de espessura (4 nanômetros). No momento, o maior pedaço de tecido feito tem apenas 1 mm de comprimento. Obviamente, isso é extremamente pequeno, mas é na verdade maior do que os primeiros flocos de grafeno quando foi feito pela primeira vez.

O professor David Leigh disse:"Tecer fios moleculares desta forma leva a propriedades novas e melhoradas. O tecido é duas vezes mais forte que os fios não tecidos e quando puxado até a ruptura rasga-se como uma folha em vez de grupos de fios se soltando. O material tecido também age como uma rede, permitindo que pequenas moléculas passem por ele enquanto prendem moléculas maiores na pequena malha.

"Este é o primeiro exemplo de tecido em camadas com tecido molecular. A tecelagem de fios moleculares oferece uma nova maneira de alterar as propriedades de plásticos e outros materiais.

"O número de fios e cruzamentos de fios foi medido por raios X brilhantes nos blocos de construção. Os fios dobram o caminho dos raios X através do material em uma quantidade específica, permitindo aos pesquisadores medir quantos fios existem por polegada. A medição mostra que o material tem uma contagem de fios de 40-60 milhões de fios por polegada. Em comparação, o mais fino linho egípcio tem uma contagem de fios de cerca de 1500. "

A equipe também mediu a espessura do tecido tecido molecular usando um instrumento especial chamado microscópio de força atômica, que tem uma ponta de prova tão afiada que tem um único átomo na extremidade. Cada camada do tecido tecido molecular tem apenas 4 nanômetros de espessura; isso é 10, 000 vezes mais fino que um cabelo humano.

A pesquisa foi relatada em:'Auto-montagem de um tecido bi-dimensional em camadas tecido molecular' no jornal Natureza . A equipe por trás do trabalho envolveu quatro grupos de pesquisa diferentes de toda a Universidade. A equipe do Professor David Leigh do Departamento de Química fez o tecido tecido molecularmente. A equipe do professor Bob Young do Departamento de Materiais e do Instituto Henry Royce realizou estudos de microscopia de força atômica para determinar sua estrutura e propriedades do material.

O Dr. George Whitehead, do Departamento de Química, realizou experimentos de cristalografia de raios-X para localizar a posição precisa dos átomos nos blocos de construção do material. Professora Sarah Haigh do Departamento de Materiais, utilizou microscopia eletrônica para obter imagens do tecido tecido molecular. Ph.D. a estudante Paige Kent e o professor Rob Dryfe usaram o material como uma rede molecular, aprisionando moléculas grandes na malha tecida enquanto moléculas menores passavam livremente.