Describen por primeira vez a forma na que pequenos clústeres metálicos de prata establecen interaccións débiles con outras moléculas orgánicas

Investigadores do CiQUS e do Instituto de Investigacións Tecnolóxicas da USC describen por primeira vez na revista científica americana ACS Nano a maneira en que pequenos clústeres metálicos de prata establecen interaccións débiles con outras moléculas orgánicas.

Os científicos da USC conseguiron facer uso das interaccións débiles para depositar de forma ordenada os diminutos clústeres metálicos de prata sobre unha serie de nanotubos formados por péptidos cíclicos, que previamente se auto ensamblaran en forma de tubo. Así, estes nanotubos incorporan de forma lineal sobre a súa superficie o tipo de moléculas orgánicas coas que interaccionan os clústeres metálicos, conseguindo o seu aliñado en longas distancias a escala micrométrica.

A descuberta destas novas interaccións dotou aos investigadores da capacidade para cambiar as propiedades dos nanotubos, conferíndolles unha superficie metálica que pode ser de grande interese para o desenvolvemento de novos materiais –como os fíos moleculares-, así como pequenas máquinas a nivel molecular.

Liderado polo equipo de investigadores do CiQUS da USC formado por Juan R. Granja, Javier Montenegro e Rebeca García Fandiño, o traballo contou tamén coa colaboración do investigador Miguel Cuerva e do profesor Arturo López Quintela, membros do Instituto de Investigacións Tecnolóxicas.

As interaccións
As interaccións entre moléculas son atraccións moi débiles que se producen a escala microscópica; unha forza responsable, entre outras cousas, da existencia de materiais en estado sólido, líquido ou gas, así como algunhas das súas transformacións. No caso da auga en estado líquido, por exemplo, as súas moléculas mantéñense unidas grazas ao enorme número de enlaces débiles de hidróxeno que se establece entre diferentes moléculas de auga.

Son interaccións que constitúen piares básicos da vida, xa que xogan un papel protagonista en procesos biolóxicos esenciais como a codificación xenética, a súa tradución en proteínas, a regulación dos procesos celulares ou o comportamento das membranas nucleares.

Explorando o diminuto
A escala nanométrica (só visible mediante o microscopio electrónico) o deseño de novos materiais e, moi especialmente, a posibilidade de manipular as súas propiedades a nivel estrutural, revelouse como chave no desenvolvemento de novidosas aplicacións.

Neste contexto, as interaccións débiles entre moléculas xogan un papel crucial, xa que da súa resposta depende boa parte da viabilidade de fabricación e autoensamblado destes materiais, dunha forma eficiente e controlada.

Clústeres metálicos
O tamaño das nanopartículas metálicas determina as súas propiedades; así, por exemplo, cando este é tan pequeno que unicamente comprende uns poucos átomos metálicos, coñécense como «clústeres subatómicos» e deixan de comportarse como un metal, xa que presentan características propias das moléculas orgánicas.

Os clústeres moleculares posúen características especiais que os converten en candidatos ideais para a súa potencial aplicación en distintas áreas, como a catálise ou o seu posible uso como materiais magnéticos; para iso, resulta de especial interese a obtención dun método que permita depositalos ou dispolos de forma adecuada na escala nanométrica.