De acordo com o eletromagnetismo clássico, uma partícula carregada movendo-se em um campo magnético externo experimenta uma força que torna o caminho da partícula circular. Esta lei básica da física é explorada no projeto de ciclotrons que funcionam como aceleradores de partículas. Quando partículas de metal nanométricas são colocadas em um campo magnético, o campo induz uma corrente de elétrons circulando dentro da partícula. A corrente circulante, por sua vez, cria um campo magnético interno que se opõe ao campo externo. Esse efeito físico é chamado de blindagem magnética.

A força da blindagem pode ser investigada usando espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR). A blindagem magnética interna varia fortemente em uma escala de comprimento atômico, mesmo dentro de uma partícula de tamanho nanométrico. Compreender essas variações na escala do átomo só é possível empregando a teoria da mecânica quântica das propriedades eletrônicas de cada átomo que faz a nanopartícula.

Agora, o grupo de pesquisa do Professor Hannu Häkkinenin da Universidade de Jyväskylä, em colaboração com a Universidade de Guadalajara no México, desenvolveu um método para calcular, visualize e analise as correntes de elétrons circulantes dentro de nanoestruturas 3D complexas. O método foi aplicado a nanopartículas de ouro com diâmetro de apenas cerca de um nanômetro.

Os cálculos lançam luz sobre resultados experimentais inexplicáveis ​​de medições de NMR anteriores na literatura sobre como a proteção magnética dentro da partícula muda quando um átomo de ouro é substituído por um átomo de platina.

Uma nova medida quantitativa para caracterizar a aromaticidade dentro das nanopartículas metálicas também foi desenvolvida com base na força total integrada da corrente de elétrons de proteção.

"A aromaticidade das moléculas é um dos conceitos mais antigos da química, e tem sido tradicionalmente conectado a moléculas orgânicas semelhantes a anéis e à sua densidade de elétrons de valência deslocalizada que pode desenvolver correntes circulantes em um campo magnético externo. Contudo, faltam critérios quantitativos geralmente aceitos para o grau de aromaticidade. Nosso método produz agora uma nova ferramenta para estudar e analisar correntes de elétrons na resolução de um átomo dentro de qualquer nanoestrutura, em princípio. Os revisores de nosso trabalho consideraram isso como um avanço significativo no campo, "diz o professor Häkkinen que coordenou a pesquisa.