Prepare-se para uma nova tabela periódica

Pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém combinam átomos de ponto quântico e criam novas moléculas.

Créditos: Meirav Oded e Somnath Koley.

Por Tali Aronsky
Publicado na EurekAlert

Você está pronto para o futuro? Em 1869, o russo Dmitri Mendeleev começou a classificar os elementos de acordo com suas propriedades químicas, dando origem à Tabela Periódica de Elementos. “Vi em um sonho uma mesa onde todos os elementos se encaixavam conforme necessário. Ao acordar, escrevi-a imediatamente em um pedaço de papel”, lembrou Mendeleev.

Em um avanço rápido no tempo, de 150 anos atrás até os dias atuais, onde uma equipe de cientistas, liderada pelo professor Uri Banin no Instituto de Química da Universidade Hebraica de Jerusalém e no Centro de Nanociência e Nanotecnologia, está reinventando o conceito de tabela periódica, mas para átomos artificiais, também conhecidos como pontos quânticos coloidais. A equipe de pesquisa em nanociência desenvolveu um método que permite que pontos quânticos se juntem e formem novas estruturas moleculares. Suas descobertas foram publicadas na última edição da Nature Communications.

Os pontos quânticos são pedaços de cristal em tamanho nano, cada um contendo centenas a milhares de átomos semicondutores. Quando observados através de um microscópio eletrônico se assemelham a pontos. Assim como átomos reais, quando se combina átomos artificiais, eles criam uma nova molécula (artificial) com propriedades e características únicas. Essas moléculas são chamadas de “artificiais” porque não são uma das 150 milhões de moléculas originais que foram formadas pela combinação de átomos dos 118 elementos conhecidos em nossa Tabela Periódica.

Ao contrário de suas contrapartes da Tabela Periódica, os átomos de pontos quânticos são de natureza mercurial, alterando suas propriedades físicas, eletrônicas e ópticas quando seus tamanhos mudam. Por exemplo, um ponto quântico maior emitirá uma luz vermelha, enquanto um menor, do mesmo material, irradiará uma luz verde. Banin e sua equipe criaram um método em que os cientistas podem criar novas moléculas de pontos quânticos enquanto ainda mantêm o controle sobre sua composição. “Comecei a considerar as infinitas possibilidades que poderiam surgir da criação de moléculas artificiais a partir de blocos artificiais de átomos”, compartilhou Banin.

Nos últimos vinte anos, a compreensão dos cientistas sobre as propriedades físicas dos pontos quânticos e seus níveis de controle sobre essas minúsculas partículas tremendamente aumentaram. Isso levou a uma ampla aplicação de pontos quânticos em nossas vidas diárias – desde a bioimagem e o rastreamento biológico (contando com o fato de que os pontos quânticos emitem cores diferentes com base no tamanho) até a energia solar e os monitores de TV de última geração com qualidade de cor excepcional.

Esse novo desenvolvimento estabelece as bases para a formação de uma ampla variedade de moléculas de pontos quânticos fundidos. “Considerando a rica seleção de tamanho e composição entre os pontos quânticos coloidais, só podemos imaginar as empolgantes possibilidades para criar uma seleção de moléculas artificiais com grande promessa de utilização em inúmeras aplicações de tecnologias optoeletrônicas, sensoriais e quânticas”, explicou Banin.

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