Mais complexa que a natureza: essa é a micropartícula mais detalhada do mundo

Por , em 10.04.2020

Micropartículas sintéticas mais complexas que as encontradas na natureza foram fabricadas por uma equipe internacional que envolve pesquisadores da Universidade de Michigan (EUA), da Universidade Federal de São Carlos, da Universidade de São Paulo e mais duas instituições estadunidenses. Eles também encontraram uma forma de medir o nível de complexidade dessas partículas.

Esse estudo é importante porque serve de base para a criação de tintas mais estáveis, biossensores e também para projetores holográficos. O trabalho foi publicado na revista Science.

Podemos encontrar partículas semelhantes de forma natural no pólen das plantas, nas células de defesa e em alguns vírus. Há também algas marinhas minúsculas, os cocolitóforos. Mas as partículas criadas em laboratório pela equipe são ainda mais complexas que os cocolitóforos, compostas por espinhos torcidos organizados em uma esfera de diâmetro de poucos microns (1 × 10-6 m). 

Cientistas já conseguiram construir essas partículas anteriormente, mas não conseguiam medir a complexidade delas. A habilidade de descrever o formato e o número dessas estruturas permite que a inteligência artificial e aprendizado de máquina possam projetar nanopartículas, explica o pesquisador principal Nacholas Kotov ao Phys.org.

A equipe da UFSCar, liderada pelo químico André Farias de Moura, investigou as propriedades quânticas das partículas e as forças atuando sobre os blocos de construção em nanoescala.

Uma das características que confere complexidade para a partícula é a tendência de girar em sentido horário ou anti-horário. Isso pode ser atingido com uma técnica que envolve o revestimento de folhas em nanoescala de sulfeto de ouro, que em conjunto com o aminoácido cisteína serve como blocos de construção para a partícula.

A cisteína tem duas formas espelhadas: uma guiando as folhas de ouro para se empilharem com uma rotação no sentido horário e outra tendendo para uma torração no sentido anti-horário. Os pesquisadores também conseguiram controlar outras características, como o formato dos espinhos e o tamanho da partícula.

Toda essa complexidade ajuda a dar a característica da substância. As nanopartículas do pólen, por exemplo, precisam desses espinhos para não se aglomerarem. Da mesma maneira, o tipo e formato dos espinhos da partícula feita em laboratório permite que elas se dispersem em praticamente qualquer líquido, uma propriedade importante na estabilização de misturas líquidas e sólidas como as tintas. [Phys.org]

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