Investigadores do CiQUS e o Instituto de Investigación Tecnolóxica da USC describen por primeira vez na revista científica ACS Nano a forma na que pequenos clústeres metálicos de prata establecen interaccións débiles con outras moléculas orgánicas
As interaccións entre moléculas son atraccións moi débiles que se producen a escala microscópica; unha forza responsable, entre outras cousas, da existencia de materiais en estado sólido, líquido ou gas, así como algunhas das súas transformacións. Se observamos o caso da auga en estado líquido, saberemos por exemplo que as súas moléculas se manteñen unidas grazas ao enorme número de enlaces débiles de hidróxeno que se establece entre diferentes moléculas de auga.
Trátase de interaccións que constitúen pilares básicos da vida, xa que xogan un papel protagonista en procesos biolóxicos esenciais como a codificación xenética, a súa traducción en proteínas, a regulación dos procesos celulares, o comportamento das membranas nucleares... etc.
Explorando o diminuto
As potencialidades do mundo nanométrico –ese remoto lugar no que todo acontece ao tamaño de millonésimas de milímetro- avivaron nos últimos anos o interese pola nanotecnoloxía entre a comunidade científica. A esta escala (só visible mediante o microscopio electrónico), o deseño de novos materiais e, moi especialmente, a posibilidade de manipular as súas propiedades a nivel estrutural, reveláronse como chave no desenvolvemento de novidosas aplicacións.
Neste contexto, as interaccións débiles entre moléculas xogan un papel crucial, xa que da súa resposta depende boa parte da viabilidade de fabricación e autoensamblado destes materiais, dunha forma eficiente e controlada.
Clústeres metálicos
O tamaño das nanopartículas metálicas determina as súas propiedades; así, por exemplo, cando este é tan pequeno que unicamente comprende uns poucos átomos metálicos, coñécense como «clústeres subatómicos» e deixan de comportarse como un metal, xa que presentan características propias das moléculas orgánicas.
Os clústeres moleculares posúen características especiais que os convirten en candidatos ideais para a súa potencial aplicación en distintas áreas, como a catálese ou o seu posible uso como materiais magnéticos; para iso, resulta de especial interese a obtención dun método que permita depositalos ou dispolos de forma adecuada na escala nanométrica.
Agora, a revista americana ACS Nano amosa cómo un equipo de científicos do CiQUS e a USC conseguiu facer uso das interaccións débiles para depositar de forma ordenada os diminutos clústeres metálicos de prata sobre unha serie de nanotubos formados por péptidos cíclicos, que previamente se auto ensamblaran en forma de tubo; así, estes nanotubos incorporan de forma lineal sobre a súa superficie o tipo de moléculas orgánicas coas que interaccionan os clústeres metálicos, conseguindo o seu aliñado en longas distancias a escala micrométrica.
A descuberta destas novas interaccións dotou aos investigadores da capacidade para cambia-las propiedades dos nanotubos, conferíndolles unha superficie metálica que pode ser de grande interese para o desenvolvemento de novos materiais –como os fíos moleculares-, así como pequenas máquinas a nivel molecular.
Liderado polo equipo de investigadores do CiQUS formado por Juan R. Granja, Javier Montenegro e Rebeca García Fandiño, o traballo contou tamén coa colaboración do investigador Miguel Cuerva e do profesor Arturo López Quintela, membros do Instituto de Investigación Tecnolóxica da USC.