A revista ‘Science’ publica un traballo de IBM Research (Suíza), CiQUS (España) e a petroleira ExxonMobil (EEUU), que por primeira vez permitiu visualizar en tempo real as transformacións producidas en moléculas individuais como consecuencia da transferencia de carga eléctrica.
 |
|
|
A conversión e o transporte de enerxía en sistemas vivos baséanse na carga e a descarga de certas moléculas que os forman. Abonda citar como exemplo a familia das porfirinas, entre as que se atopan compostos tan coñecidos como a clorofila ou o núcleo da hemoglobina, e cuxas transferencias de carga son esenciais para a vida. As transferencias de carga das moléculas xogan tamén un papel crucial nos dispositivos fotovoltaicos e electrónicos. De feito, cando unha molécula recibe unha carga, prodúcense transformacións estruturais que, á súa vez, fan que as funcións da molécula muden tamén. Chegar a comprender os cambios estruturais que se producen nas moléculas cando sofren unha alteración de carga non só permite mellorar o noso coñecemento destas relacións fundamentais, senón que abre un novo campo de investigación experimental inexplorado ata hoxe.
Con este propósito in mente, un equipo de científicos liderado por IBM Research, en Zúric (Suíza), en colaboración co investigador principal do CiQUS Diego Peña e a multinacional petrolífera ExxonMobil, vén de publicar na recoñecida revista Science os resultados dun novo traballo que permitiu observar en tempo real, e cunha resolución sen precedentes, os cambios estruturais producidos ao cargar moléculas individuais.
 |
|
|
Trátase dun novo paso que revela algúns dos misterios das relacións entre carga molecular e funcionalidade, ofrecendo pistas sobre como acontecen o transporte e a conversión de enerxía en contornas biolóxicas.
Investigación básica, motor de novo coñecemento
«Implementamos unha mellora na técnica que permite visualizar moléculas cargadas; e o que é máis importante: non só visualizalas, senón manipular simultaneamente a súa carga a demanda», afirma Diego Peña desde o seu laboratorio no CiQUS (Centro Singular de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares da Universidade de Santiago de Compostela).
Para Leo Gross, investigador de IBM responsable do traballo «se cadra, a porfina é a molécula máis interesante neste traballo». Os resultados con este composto matriz da clorofila e a hemoglobina resultaron de especial interese, xa que o xeito en que estas moléculas cambian a súa conxugación ao ser cargadas fora amplamente discutido pola comunidade científica. «Fomos quen, por primeira vez, de observar os cambios de conxugación e aromaticidade da porfina en tres estados de carga diferentes, o que é clave para entender a súa función e importante papel na natureza», destaca Gross. A nova técnica facilitará a comprensión sobre como a carga eléctrica altera a estrutura e a función das moléculas; un paso de enorme importancia en múltiples ámbitos, como a conversión de luz en enerxía eléctrica ou o transporte de enerxía nos organismos vivos.
Para Diego Peña, responsable da achega española do traballo, «é un paso adiante no noso afán por entender e controlar os procesos clave do mundo molecular, que quizais axude a desenvolver células fotovoltaicas máis eficientes, ou mesmo algún día, a fotosíntese artificial».
Referencias
Artículo orixinal
https://science.sciencemag.org/content/365/6449/142.abstract
Galería con fotos e vídeos (IBM research)
https://www.flickr.com/gp/ibm_research_zurich/S5kRJ0