'Nanoscale', a prestixiosa revista editada pola Royal Society of Chemistry, publica un traballo de investigadores do CiQUS no que se describe un novo método para visualizar a estrutura de polímeros helicoidades.
A estrutura tridimensional de moitos compostos está directamente relacionada coa súa función -así sucede, por exemplo, no caso das proteínas-, polo que resulta de especial relevancia o desenvolvemento de novas técnicas que permitan obter información útil para determinar da maneira máis precisa a devandita estrutura. No campo dos polímeros sucede o mesmo, coa excepción de que os métodos dispoñibles actualmente para o estudo das biomoléculas non achegan información suficiente para coñecer a súa estrutura.
No traballo que agora presentan os investigadores do CiQUS descríbese unha nova metodoloxía que permite a visualización directa da estrutura de polímeros helicoidales mediante microscopía de forza atómica (AFM). Para iso, os investigadores baseáronse na técnica xeral coñecida como Langmuir-Schaefer, que permite preparar monocapas de materiais; servíndose dela, os científicos lograron obter monocapas ordenadas dun polímero helicoidal sobre un substrato hidrofóbico.
O uso desta técnica permitiu determinar a estrutura dun polímero composto por hélices con dobre sentido de xiro (dereita-esquerda), e en igual proporción (o que se coñece como mestura racémica), algo que non sería posible coas técnicas dispoñibles na actualidade (como o dicroísmo circular).
Coñecer ao detalle a estrutura dos polímeros helicoidales revelouse como unha das claves para abordar o deseño de novas aplicacións baseadas na disposición tridimensional destes, polo que o traballo resultará de gran importancia de fronte ao deseño de novos sensores e catalizadores, entre outros.
Na investigación, dirixida polo investigador Ramón e Cajal Félix Freire e desenvolvida polo doctorando Rafael Rodríguez (ámbolos dous membros do Grupo de Investigación do CiQUS liderado polos profesores Emilio Quiñoá e Ricardo Riguera, coautores do traballo), participaron tamén Jordi Ignés Mullol e Francesc Sagués, do Institut de Nanociència i Nanotecnologia (Universitat de Barcelona).
Nota técnica
Este é o primeiro exemplo dun polímero dinámico helicoidal e quiral que mostra un agrupamiento selectivo nunha monocapa 2D segundo o sentido de xiro. O polímero compórtase como unha mestura dinámica "racémica" de hélices a esquerda e dereita en disolución, pero durante o seu deposición por Langmuir-Schaefer en grafito, produce campos quirales separados en monocapas 2D formadas por empaquetamentos selectivos de estruturas helicoidales a esquerda ou a dereita, é dicir, non mesturados. O empaquetamento selectivo do polímero na monocapa 2D tamén se demostra pola presenza de hélices superenrolladas, a dereita e esquerda, e separadas.
É necesario destacar tamén a importancia da técnica de deposición de Langmuir-Schaefer (LS), empregada neste traballo por primeira vez para xerar monocapas 2D útiles co fin de obter imaxes de AFM de alta resolución. Esta técnica demostrou ser crucial para obter monocapas de boa calidade a partir de polímeros helicoidales con pendants curtos, onde outras técnicas tales como o spin-coating, drop-casting e Langmuir-Blodgett (LB) fallaron. Desta maneira, os parámetros helicoidales clave (como sentido de xiro, paso, ángulo de empaquetamiento, etc.) son facilmente medibles.