Organização Molecular

Pela primeira vez evidências experimentais mostraram que o processo de emissão de luz de um material orgânico-inorgânico é determinado por mecanismos que ocorrem em escala nanométrica. Um grupo internacional de cientistas, com participação brasileira, demonstrou que a emissão luminosa do material estudado, assim como o “efeito de memória” dela decorrente, é resultado da organização molecular complexa e não da estrutura atômica, como ocorre normalmente.
A pesquisa foi realizada por grupos da Universidade Estadual Paulista (Unesp), das universidades de Aveiro e de Trás-os-Montes, em Portugal, e da Universidade de Tecnologia de Chalmers, na Suécia. O material híbrido orgânico-inorgânico em questão é formado por um esqueleto inorgânico baseado em silício, conectado, por meio de grupos amida, a cadeias poliméricas de átomos de carbono e hidrogênio. Quando o material é iluminado por luz ultravioleta, há uma transferência de prótons nos conectores que provoca a emissão de luz vísivel.
As cadeias poliméricas ficam penduradas perpendicularmente ao esqueleto inorgânico e se interpenetram em temperatura ambiente. Elas se auto-organizam por meio de uma interação hidrofóbica, mantendo-se esticadas. Quando o material é aquecido, as cadeias ficam tortuosas, perturbando a transferência de prótons e causando uma mudança na intensidade da luz.

O estudo demonstra que o comportamento de estruturas complexas – sejam organismos vivos ou materiais organizados em construções hierárquicas – é resultado da maneira como se organizam as unidades estruturais que as constituem, não apenas de sua estrutura atômica. Muitas vezes os híbridos apresentam propriedades que não são exibidas individualmente pelos seus componentes isolados.

O estudo sugere que essa família de materiais tem potencial para desenvolvimento de uma série de novas propriedades. Segundo um dos cientistas, a aplicação dessas propriedades ainda depende de um longo processo de pesquisa, mas as possibilidades são praticamente infinitas. A investigação dos sistemas complexos pode ter impacto significativo em áreas como fotônica, eletrônica e optoeletrônica, magnetismo, catálise, técnicas de separação, sensores, revestimentos inteligentes e aplicações biomédicas.