Criadas primeiras supermoléculas, feitas de superátomos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  12/08/2016

Os ligantes são usados para conectar os superátomos uns aos outros, criando as supermoléculas. [Imagem: Shiv Khanna Research Group]

Supermoléculas

Os superátomos vêm virando a Tabela Periódica de cabeça para baixo há algum tempo - e prometendo muito mais.

Superátomos são aglomerados de átomos que conseguem imitar as propriedades de outros elementos - há até a ideia de criar uma Tabela Periódica de superátomos.

Agora, eles foram ligados pela primeira vez para criar moléculas.

A expectativa de Anouck Champsaur e seus colegas da Universidade de Colúmbia, nos EUA, é que suas moléculas, até agora constituídas por dois ou três superátomos, possam se tornar os elementos fundamentais para a construção de novos materiais com propriedades ópticas, magnéticas e eletrônicas não encontradas em materiais naturais.

Ligantes atômicos

Em um superátomo, os elétrons das camadas externas dos átomos que se aglomeram formam uma camada externa que envolve todo o aglomerado, comportando-se de forma parecida com os elétrons das camadas de valência dos átomos comuns, e mascarando a verdadeira identidade dos átomos que constituem o aglomerado.

Champsaur explorou essa camada externa de elétrons para unir os superátomos, formando moléculas.

O núcleo dos super-átomos é formado por seis átomos de cobalto e oito átomos de selênio, aos quais são adicionados "braços", ou ligantes, de uma variedade de outros elementos. Esses ligantes são escolhidos para se encaixarem, imitando uma ligação química igualmente em "super-escala", que conecta os superátomos.

"Nós estamos querendo fazer coisas onde o todo é maior do que a soma das partes. Nós estamos interessados em novos tipos de materiais magnéticos ou materiais condutores. Controlando o acoplamento entre os superátomos, nós agora podemos fazer isto," disse Xavier Roy, coautor do trabalho.

Bibliografia:

Building Diatomic and Triatomic Superatom Molecules
Anouck M. Champsaur, Alexandra Velian, Daniel W. Paley, Bonnie Choi, Xavier Roy, Michael L. Steigerwald, Colin Nuckolls
Nano Letters
Vol.: 16 (8), pp 5273-5277
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b02471