Os raios tratores de um único átomo alimentam a catálise química. Crédito:Equipe de Pesquisa, Laboratório Cavendish, Departamento de Física, Universidade de Cambridge
Ao prender a luz em pequenas lacunas com apenas alguns átomos de largura, uma equipe do NanoPhotonics Center do Cavendish Laboratory da Universidade de Cambridge ampliou as forças ópticas em mil vezes, fortes o suficiente para forçar os átomos a posições que conduzem as reações químicas com mais eficiência.
"Encontramos uma nova maneira de reforçar as forças da luz, o suficiente para agora mover átomos de metal, e isso é fundamental para reduzir a barreira de energia para fazer a catálise funcionar mais facilmente", explica o co-pesquisador Shu Hu.
Raios de tração fracos são usados para fazer pinças ópticas que podem sondar processos biológicos com feixes de luz bem focados que prendem micro-objetos transparentes de vidro ou polímero. Mas usar a luz para extrair átomos únicos de sólidos requer forças muito mais fortes. Agora, uma equipe do Centro NanoPhotonics do Laboratório Cavendish mostrou uma maneira de construir pequenas fendas que ampliam as forças ópticas da luz visível. Eles os usam para puxar átomos de ouro únicos de um cristal, aproximá-los de uma ligação molecular e observar os efeitos diretamente em suas oscilações e vibrações. Publicado em
Avanços da ciência , eles mostram novas maneiras de fazer a luz agir poderosamente e sugerem novas abordagens para conduzir transformações químicas.
Observar um vínculo de cada vez em seus experimentos evita a média de uma multidão de efeitos diferentes. "Átomos de metal único são a bigorna onde a catálise forja novas ligações químicas", promete o professor Jeremy Baumberg, "e podemos começar a observar esse processo acontecendo e controlá-lo". A catálise é fundamental para todos os produtos químicos e polímeros sintéticos.
"É como assistir a bela dança de um átomo e uma molécula em tempo real", observa Hu.
+ Explorar mais A menor lupa do mundo permite ver as ligações químicas entre os átomos