Home » Știință » Atomii de aur ar putea debloca reacții organice necesare tehnologiilor din viitor

Atomii de aur ar putea debloca reacții organice necesare tehnologiilor din viitor

Publicat: 27.11.2022

Un nou studiu desfășurat de oamenii de știință australieni arată că atomii de aur ar putea fi cheia deblocării reacțiilor organice. 

Moleculele organice sunt elemente de bază pentru materialele pe care le folosim zilnic – de la haine și căni de cafea la ecranele telefoanelor mobile. Controlul reacțiilor acestor molecule organice este cheia conceperii materialelor cu proprietăți funcționale.

Reacțiile care vizează legăturile carbon-hidrogen (C-H) prezintă de mult timp interes științific, având în vedere că aproape toate moleculele organice conțin aceste legături. Un nou studiu condus de FLEET de la Universitatea Monash a constatat că atomii individuali de aur pot oferi o cale cu consum redus de energie pentru reacții care pot viza legături C-H specifice.

„Sfântul Graal” al reacțiilor chimice

„Unul dintre obiectivele FLEET este dezvoltarea de materiale ale căror proprietăți electronice pot fi exploatate în tehnologiile cu consum redus de energie”, spune autorul corespondent, profesor Agustin Schiffrin.

Moleculele organice pot servi ca elemente de bază utile pentru construirea reglabilă a acestor materiale, cu condiția ca reacțiile dintre molecule să poată fi controlate la scară atomică.

Legăturile carbon-hidrogen sunt printre cele mai comune legături din moleculele organice. Din acest motiv, capacitatea de a viza legături C-H specifice în reacțiile chimice a fost descrisă de unii cercetători drept „Sfântul Graal”. Din păcate, două mari provocări stau în calea reacțiilor de activare a legăturilor C-H:

  • Dificultatea de a viza o singură legătură specifică pentru reacție (selectivitate slabă).
  • Este nevoie de multă energie pentru a rupe aceste legături (energie de activare ridicată).

Cercetătorii  au descoperit că atomii individuali de aur pot oferi o cale pentru activarea C-H

Cercetătorii au combinat un număr mic de atomi individuali de aur cu molecule organice de 9,10-dicyanoantracen (DCA) pe o suprafață atomică plată de argint.

„Am folosit tehnici experimentale la scară atomică – microscopie cu efect de tunelare și microscopie de forță atomică – pentru a obține imagini și a caracteriza probele. Aceste tehnici au dezvăluit legături covalente neobișnuite între atomii de carbon ai moleculelor de DCA și atomii de aur”, explică autorul principal Benjamin Lowe, care este doctorand FLEET la Monash.

Formarea unor astfel de legături covalente a sugerat că a trebuit ca anumite legături C-H să fi fost mai întâi rupte. Lucrând cu colaboratori teoreticieni de la Academia Cehă de Științe, cercetătorii au descoperit o cale de reacție care sugerează că o stare intermediară metal-organică formată de atomi de aur singuri cu perechi de molecule de DCA ar putea ajuta la desfășurarea unei astfel de reacții.

Ce urmează acum?

În mod semnificativ, calea de reacție descoperită poate explica doar ruperea unei singure legături C-H specifice. Cercetătorii au constatat o scădere dramatică a energiei necesare pentru ruperea acestei legături C-H specifice, permițând reacția la temperatura camerei.

Având în vedere interesul larg pentru reacțiile moleculelor organice într-o gamă largă de domenii, această reacție promițătoare are multe aplicații potențiale, cum ar fi fabricarea polimerilor și modificarea produselor farmaceutice, potrivit Phys.org.

Studiul a fost desfășurat de Școala de Fizică și Astronomie, Universitatea Monash, alături de coautori de la Institutul de Fizică, Academia de Științe a Republicii Cehe și Universitatea Palacký din Republica Cehă.

Vă mai recomandăm și:

BNR lansează monede din aur și argint cu tema 100 de ani de la încoronarea Regelui Ferdinand I

Cercetătorii au găsit o modalitate simplă de a produce hidrogen din apă, la temperatura camerei

Orașele de lemn ar putea reduce emisiile de carbon cu 100 de miliarde de tone până în 2100

Un nou set de reacții chimice ar putea explica, în sfârșit, cum a apărut viața pe Pământ

Claudia Cociug
Claudia Cociug
Claudia Cociug, absolventă a Facultății de Litere, specializarea Jurnalism și Științe ale Comunicării din cadrul Universității „Alexandru Ioan Cuza” din Iași, a făcut parte din echipa DESCOPERĂ.ro din noiembrie 2022 și până în iunie 2023. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ruinele unei civilizații uitate, descoperite cu ajutorul tehnologiei LiDAR în pădurea amazoniană
Ruinele unei civilizații uitate, descoperite cu ajutorul tehnologiei LiDAR în pădurea amazoniană
Doar 100 de bilete mai sunt disponibile pentru „Emergence”, show-ul profesorului Brian Cox de la Sala Palatului
Doar 100 de bilete mai sunt disponibile pentru „Emergence”, show-ul profesorului Brian Cox de la Sala Palatului
Japonia pregătește o misiune care ar putea dezvălui originea Sistemului Solar
Japonia pregătește o misiune care ar putea dezvălui originea Sistemului Solar
O fosilă veche de 30 de ani ascunde oasele unui monstru marin necunoscut
O fosilă veche de 30 de ani ascunde oasele unui monstru marin necunoscut
Obiceiul simplu care ar putea modifica grăsimea corporală, masa musculară și hormonii fără să știm
Obiceiul simplu care ar putea modifica grăsimea corporală, masa musculară și hormonii fără să știm
Agenții AI se chinuie să producă cercetări științifice originale, arată un nou studiu
Agenții AI se chinuie să producă cercetări științifice originale, arată un nou studiu
Cardurile de credit expirate pot fi reactivate și folosite fraudulos, au descoperit cercetătorii
Cardurile de credit expirate pot fi reactivate și folosite fraudulos, au descoperit cercetătorii
Test de cultură generală. Care este diferența dintre vitamina D și vitamina D3?
Test de cultură generală. Care este diferența dintre vitamina D și vitamina D3?
Astronomii au găsit 3 găuri negre supermasive pe punctul de a se ciocni
Astronomii au găsit 3 găuri negre supermasive pe punctul de a se ciocni
Cât costă laserul care omoară țânțarii din zbor?
Cât costă laserul care omoară țânțarii din zbor?
Un robot umanoid din China aleargă mai repede decât cel mai rapid om din lume
Un robot umanoid din China aleargă mai repede decât cel mai rapid om din lume
Locuitorii unei țări vor primi 10.000 de dolari ca urmare a creșterii economice generate de Inteligența Artificială
Locuitorii unei țări vor primi 10.000 de dolari ca urmare a creșterii economice generate de Inteligența Artificială
Ziua în care Uniunea Sovietică a făcut istorie cu două căţeluşe: Belka şi Strelka
Ziua în care Uniunea Sovietică a făcut istorie cu două căţeluşe: Belka şi Strelka
Cum afli dacă unele aplicații îți descarcă telefonul mai repede decât ar trebui?
Cum afli dacă unele aplicații îți descarcă telefonul mai repede decât ar trebui?
Vești bune pentru iubitorii de cereale cu lapte! O mare companie elimină coloranții artificiali și conservanții din produsele sale
Vești bune pentru iubitorii de cereale cu lapte! O mare companie elimină coloranții artificiali și conservanții din ...
O nouă versiune ChatGPT, lansată în următoarele săptămâni. Ce noi funcții anunță OpenAI?
O nouă versiune ChatGPT, lansată în următoarele săptămâni. Ce noi funcții anunță OpenAI?
Toată viața a crezut că nu are familie, dar un test ADN a dezvăluit 50 de rude din toată lumea
Toată viața a crezut că nu are familie, dar un test ADN a dezvăluit 50 de rude din toată lumea
O echipă de la MIT a conectat bacterii pentru a crea tranzistori vii
O echipă de la MIT a conectat bacterii pentru a crea tranzistori vii