{"id":1509,"date":"2013-08-29T10:19:37","date_gmt":"2013-08-29T13:19:37","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=1509"},"modified":"2013-08-29T10:26:42","modified_gmt":"2013-08-29T13:26:42","slug":"artigo-cientifico-em-destaque-estrutura-molecular-e-eletronica-de-cromoforos-desvendada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/pt\/artigo-cientifico-em-destaque-estrutura-molecular-e-eletronica-de-cromoforos-desvendada\/","title":{"rendered":"Artigo cient\u00edfico em destaque: Estrutura molecular e eletr\u00f4nica de crom\u00f3foros desvendada."},"content":{"rendered":"

O artigo cient\u00edfico de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9:
\nMarcelo G. Vivas, Daniel L. Silva, Leonardo De Boni, Yann Bretonniere, Chantal Andraud, Florence Laibe-Darbour, J.-C. Mulatier, Robert Zalesny, Wojciech Bartkowiak, Sylvio Canuto, Cleber Mendonca.\u00a0Revealing the Electronic and Molecular Structure of Randomly Oriented Molecules by Polarized Two-Photon Spectroscopy<\/strong>. Journal of Physical Chemistry Letters, 2013, 4, 1753-1759. DOI: 10.1021\/jz4007004.<\/p>\n

 <\/p>\n

Texto de divulga\u00e7\u00e3o:<\/strong>
\nEstrutura molecular e eletr\u00f4nica de crom\u00f3foros desvendada<\/strong><\/p>\n

<\/strong>Em um artigo publicado no\u00a0Journal of Physical Chemistry Letters<\/em>\u00a0(JPCL), pesquisadores dos institutos de F\u00edsica da USP de S\u00e3o Carlos e S\u00e3o Paulo, em colabora\u00e7\u00e3o com qu\u00edmicos da Fran\u00e7a e da Pol\u00f4nia, aplicaram a espectroscopia baseada no fen\u00f4meno de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons em crom\u00f3foros (partes de mol\u00e9culas respons\u00e1veis por sua cor) org\u00e2nicos quirais (que n\u00e3o podem ser sobrepostos \u00e0 sua imagem no espelho). A t\u00e9cnica revelou informa\u00e7\u00f5es muito relevantes de sua estrutura eletr\u00f4nica e molecular.<\/p>\n

\u201cA principal contribui\u00e7\u00e3o deste trabalho foi mostrar, atrav\u00e9s de uma prova de conceito, que a espectroscopia de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons com controle de polariza\u00e7\u00e3o \u00e9 capaz de fornecer informa\u00e7\u00f5es preciosas e adicionais a respeito da estrutura molecular e eletr\u00f4nica de crom\u00f3foros randomicamente orientados\u201d, resume Marcelo Vivas, primeiro autor do artigo e pesquisador de p\u00f3s-doutorado no\u00a0grupo de Fot\u00f4nica<\/a>\u00a0do Instituto de F\u00edsica da USP S\u00e3o Carlos.<\/p>\n

O grupo de Fot\u00f4nica realiza h\u00e1 mais de quinze anos estudos experimentais em \u00f3ptica n\u00e3o linear de materiais org\u00e2nicos e inorg\u00e2nicos. Em particular, os estudos sobre espectroscopia \u00f3ptica de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons com controle de polariza\u00e7\u00e3o iniciaram no grupo h\u00e1 cerca de cinco anos. \u201cUma vez que os integrantes do grupo s\u00e3o majoritariamente f\u00edsicos de forma\u00e7\u00e3o e, portanto, n\u00e3o realizam a s\u00edntese desses materiais, h\u00e1 sempre a necessidade de colabora\u00e7\u00e3o com grupos do Brasil e exterior para aquisi\u00e7\u00e3o de amostras\u201d, comenta Vivas. Uma dessas colabora\u00e7\u00f5es ocorreu com o grupo da professora Chantal Andraud da \u00c9cole Normale Sup\u00e9rieure de Lyon (Fran\u00e7a), especialista na s\u00edntese de materiais org\u00e2nicos quirais. Quanto aos pesquisadores da Pol\u00f4nia, qu\u00edmicos te\u00f3ricos, a colabora\u00e7\u00e3o surgiu uns seis anos atr\u00e1s quando um dos autores do trabalho foi realizar um est\u00e1gio de um ano na universidade polonesa.<\/p>\n

Espectroscopia de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons<\/strong>
\nA espectroscopia em quest\u00e3o se baseia no fen\u00f4meno \u00f3ptico n\u00e3o linear da absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons, no qual dois f\u00f3tons, n\u00e3o necessariamente da mesma frequ\u00eancia, s\u00e3o absorvidos por \u00e1tomos ou mol\u00e9culas em um mesmo evento qu\u00e2ntico. Os f\u00f3tons, sobrepostos espa\u00e7o-temporalmente, promovem uma transi\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica para um n\u00edvel de energia real, correspondente \u00e0 soma em energia dos f\u00f3tons individuais. O efeito foi proposto teoricamente por\u00a0Maria Goppert-Mayer<\/a>\u00a0(Goppert-Mayer, M.\u00a0On Elementary acts with two quantum jumps.<\/em>\u00a0Annalen der Physik 8, 273-294) durante sua tese de doutorado, defendida em 1930, mas s\u00f3 foi verificado experimentalmente em 1961, ap\u00f3s o advento do laser (W. Kaiser and C.G.B. Garrett,\u00a0Two-photon excitation in CaF2:Eu2+<\/em>, Physical Review Letters 7, 229\u2013232 ).<\/p>\n

Na espectroscopia, explica Vivas, devido \u00e0s diferentes regras de sele\u00e7\u00e3o da mec\u00e2nica qu\u00e2ntica, o efeito de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons permite obter acesso e identificar estados eletr\u00f4nicos que s\u00e3o inacess\u00edveis por t\u00e9cnicas convencionais que utilizam efeitos \u00f3pticos lineares.<\/p>\n

A pesquisa publicada no JPCL<\/strong>
\nOs autores do artigo escolheram para o trabalho duas mol\u00e9culas quirais, uma com estrutura linear e outra com estrutura em forma de V, que, apesar de serem constitu\u00eddas pelo mesmo grupo qu\u00edmico (fenil-acetileno), apresentam estruturas eletr\u00f4nicas distintas.<\/p>\n

\u201cMol\u00e9culas \u03c0-conjugadas, como aquelas estudadas no trabalho da JPCL, t\u00eam atra\u00eddo consider\u00e1vel aten\u00e7\u00e3o de f\u00edsicos, qu\u00edmicos, engenheiros e bi\u00f3logos, uma vez que elas permitem explorar distintos efeitos da intera\u00e7\u00e3o radia\u00e7\u00e3o-mat\u00e9ria e, al\u00e9m disso, possuem aplica\u00e7\u00f5es latentes em novas tecnologias\u201d, contextualiza Vivas.<\/p>\n

Para estudar sua estrutura eletr\u00f4nica e molecular com base na absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons, os cientistas utilizaram a t\u00e9cnica de Varredura-Z fazendo uso de um amplificador \u00f3ptico param\u00e9trico bombeado por um sistema laser amplificado de femtossegundos, e c\u00e1lculos te\u00f3ricos baseados na Teoria do Funcional da Densidade.<\/p>\n

Um dos resultados mais significativos reportados no artigo do JPCL \u00e9 a determina\u00e7\u00e3o da dire\u00e7\u00e3o dos momentos de dipolo el\u00e9tricos, obtidos por espectroscopia de absor\u00e7\u00e3o de dois f\u00f3tons e corroborados por resultados de qu\u00edmica qu\u00e2ntica. Neste diagrama ilustrativo da geometria molecular das mol\u00e9culas quirais estudadas, as dire\u00e7\u00f5es dos dipolos indicam a estrutura molecular mais prov\u00e1vel para as duas mol\u00e9culas dissolvidas em solu\u00e7\u00e3o de clorof\u00f3rmio.<\/p>\n

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