Pela primeira vez, os pesquisadores sintetizaram uma estranha e instável molécula em forma de triângulo chamada trianguleno, que os físicos tentam há quase 70 anos.
A molécula é similar ao grafeno,o “material maravilha”. Mas ao invés de uma folha de átomos de carbono, o trianguleno é composto de seis moléculas de carbono hexagonais unidas ao longo de suas bordas para formar um triângulo – um arranjo incomum que deixa dois elétrons incapazes de formar uma ligação estável. Ninguém tinha conseguido sintetizar a molécula até agora.
A molécula foi criada por uma equipe de pesquisadores da IBM, usando uma ponta de microscópio de agulha para manipular átomos individuais no formato desejado. “É a primeira molécula que nós fizemos e que os químicos tentaram, mas acabaram falhando“, disse o pesquisador principal Leo Gross dos laboratórios de IBM na Suíça.
Não é a primeira vez que os pesquisadores conseguiram sintetizar moléculas instáveis que antes eram impossíveis de fazer. Mas essa é muito especial, pois tem propriedades úteis em eletrônica e computadores quânticos. Essa molécula foi predita pela primeira vez em 1950 pelo cientista checo Erich Clar. Ele calculou que, pelo menos, um hidrocarboneto em forma de triângulo poderia ser feito a partir de seis moléculas de benzeno fundidas. Elas teriam um número par de átomos e elétrons, mas deixaria dois elétrons desemparelhados devido à sua disposição.
Clar falhou em sintetizar o material no laboratório. Esta é uma tarefa difícil, porque esses dois elétrons não pareados não gostam de permanecer unidos. As técnicas de síntese convencionais envolvem cientistas que reagem moléculas juntas para construir estruturas maiores. Mas por quase 70 anos, os pesquisadores lutaram para criar um material desta forma.
A equipe da IBM superou isso usando uma técnica diferente. Em vez de construir molécula por molécula, eles primeiro criaram uma estrutura maior e, em seguida, a reduziram. A estrutura precursora tinha um par de átomos de hidrogênio extra sobre ele para tornar a molécula estável. Esses átomos de hidrogênio foram removidos usando um feixe de elétrons, deixando a molécula instável.
“A meu conhecimento, esta é a primeira síntese do trianguleno não substituído“, disse Takeji Takui da universidade da cidade de Osaka em Japão, que tentou sintetizar a molécula, mas não estava envolvido com a pesquisa de IBM. O novo material já está mostrando algumas propriedades únicas e inesperadas.
Como previsto, a equipe mostrou que os dois elétrons não condicionados na molécula de trianguleno têm rotações alinhadas. Isso deixa o magnético ao nível molecular e significa que a estrutura poderia ser útil para um computador quântico e até mesmo na criação de dispositivos spintrônicos.
Porém, os cientistas também descobriram que ele permaneceu estável em uma superfície de cobre por quatro dias durante um experimento. Foi predito que ele teria reagido com o metal, e a equipe está tentando descobrir por que isso não ocorreu. “Ficamos surpresos que nenhum vínculo foi formado“, disse Gross.
Ainda há muito a aprender sobre o trianguleno e com a demonstração de qualquer material novo. Enquanto mais pesquisa sobre esta nova estrutura é necessária, a nova técnica de síntese química desenvolvida pela equipe deve ser útil para fazer outras estruturas indescritíveis. Não é algo que será adequado para todos os tipos de síntese química: este é um processo lento, caro e provavelmente não será útil para muitos materiais. A pesquisa foi publicada em Nature Nanotechnology.
[ Science Alert ] [ Fotos: Reprodução / Science Alert ]