Quiralidade sai do nvel molecular e chega microescala

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Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 09/11/2021

Quiralidade sai do n

Agora no estamos mais limitados s molculas quirais: So microestruturas quirais nativas, que se montam sozinhas.
[Imagem: Ki Hyun Park et al. – 10.1021/acsnano.1c05888]

Quiralidade ampliada

A quiralidade, ou lateralidade, um elemento crucial da vida.

Assim como nossas mos esquerda e direita, duas formas quirais de uma mesma molcula so uma o reflexo da outra, no se alinhando se forem postas uma sobre a outra. Em todas as principais biomolculas – aminocidos, DNA, RNA – a vida usa apenas uma forma de lateralidade molecular.

Agora, pesquisadores da Coreia do Sul tiraram pela primeira vez a quiralidade da escala molecular, ampliando-a mais de mil vezes, trazendo-a para a microescala.

O primeiro resultado prtico um material “quiro-ptico”, que opera na promissora regio do infravermelho de ondas curtas. Mas a tcnica em si altamente promissora para inmeras aplicaes, da biologia s telecomunicaes e s tcnicas de imageamento, incluindo imagens mdicas.

Isso porque trazer a quiralidade para a microescala aumenta largamente a resposta ptica dos materiais. Enquanto os materiais em nanoescala operam em comprimentos de onda muito especficos, as estruturas em microescala respondem em uma ampla faixa de cores, dos 200 nanmetros aos 2,5 micrmetros.

” importante ressaltar que podemos ajustar a atividade quiro-ptica simplesmente alterando as condies da reao. Esta abordagem pode ser estendida a plataformas de materiais para o desenvolvimento de dispositivos pticos de prxima gerao, metamateriais, telecomunicaes e catalisadores assimtricos,” escreveu a equipe.

Quiralidade sai do n

Os elementos bsicos das microestruturas quirais so cobre e enxofre.
[Imagem: Ki Hyun Park et al. – 10.1021/acsnano.1c05888]

Automontagem

Inicialmente, Ki Hyun Park e seus colegas induziram a automontagem de nanopartculas quirais controlando as foras de atrao e repulso entre as molculas de cistena, um dos aminocidos naturais, que s ocorre na natureza em uma de suas formas quirais, a L-cistena.

Durante o processamento, que funciona inteiramente por automontagem, a quiralidade molecular da cistena foi transferida para a quiralidade em nanoescala das nanopartculas e, em seguida, transferida para a quiralidade em escala micromtrica, criando estruturas em formato de flor com dimenses entre 1,5 e 2,2 micrmetros.

Isto significa que agora ser possvel construir estruturas quirais em larga escala com funcionalidades pticas. Ajustar a polarizao dessas fontes de luz, por exemplo, pode ser til para estimulao neural infravermelha, gerao de imagens biolgicas, sensoriamento e termometria.

“Vamos trabalhar para expandir a faixa de comprimento de onda da atividade quiro-ptica para a regio do infravermelho de ondas curtas, remodelando assim nossas vidas dirias na forma de um biocdigo de barras que poder armazenar uma grande quantidade de informaes sob a pele,” adiantou o professor Jihyeon Yeom.

Bibliografia:

Artigo: Broad Chrioptical Activity from Ultraviolet to Short-Wave Infrared by Chirality Transfer from Molecular to Micrometer Scale
Autores: Ki Hyun Park, Junyoung Kwon, Uichang Jeong, Ji-Young Kim, Nicholas A.Kotov, Jihyeon Yeom
Revista: ACS Nano
Vol.: 15, 9, 15229-15237
DOI: 10.1021/acsnano.1c05888

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