Como as moléculas se ligam a uma superfície é de importância central nas reações químicas, tornando a possibilidade de estudar as configurações de ligação em nanossistemas isolados de grande interesse. Uma equipe de pesquisa de Freiburg liderada pelo Dr. Lukas Bruder e Prof. Dr. Frank Stienkemeier conseguiu agora estudar as configurações de ligação e mobilidade de moléculas orgânicas em partículas de gás nobre ultrafrio. Ao fazer isso, eles obtiveram informações sobre as diferentes configurações de ligação entre as moléculas e a superfície das nanopartículas e como essas configurações se desenvolvem após a exposição à luz. Para este fim, as moléculas de ftalocianina foram estudadas como importantes blocos de construção para aplicações optoeletrônicas e fotovoltaicas orgânicas. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications .
Resolução de tempo e energia particularmente alta

Para os experimentos, moléculas únicas foram depositadas em partículas isoladas de gás nobre em ultra-alto vácuo e posteriormente estudadas por espectroscopia bidimensional coerente. Esta técnica, aplicada a nanossistemas isolados, permite o estudo de propriedades moleculares com resolução de tempo e energia particularmente elevada. A resolução de tempo aqui é apenas uma fração de um milionésimo de um milionésimo de segundo, tornando possível acompanhar os processos de vinculação em tempo real.

"O que é particularmente surpreendente é o grande número de possíveis configurações de ligação que conseguimos estimar", diz Ulrich Bangert, que foi o grande responsável pelo trabalho de laboratório. Essa observação, possibilitada pela determinação do perfil de linha homogênea em tal sistema pela primeira vez, oferece novos incentivos para a modelagem teórica das nanopartículas.

"Será interessante ver como nosso método de pesquisa pode ser transferido para outras nanopartículas, como nanopartículas catalíticas", diz Lukas Bruder, olhando para o futuro.

"No entanto, a alta resolução alcançada também mostra em geral uma perspectiva promissora para investigar reações fotoquímicas em nanossistemas", acrescenta Frank Stienkemeier. + Explorar mais

Pesquisadores aplicam espectroscopia 2-D a sistemas moleculares isolados pela primeira vez