Pesquisadores observam íon único passando em nanotubo de carbono

Íons de sódio e de cloreto não apenas podem fluir rapidamente, como também passar um a um por vez em determinadas condições.

taniager

10 Setembro 2010 | 16h35

Engenheiros químicos do MIT construíram minúsculos canais de nanotubos de carbono — tubos ocos cujas paredes são feitas de treliças de átomos de carbono. As moléculas pequenas tais como íons de sódio e prótons podem fluir através dos canais. Crédito: cortesia de Patrick Gillooly.

Engenheiros químicos do MIT construíram minúsculos canais de nanotubos de carbono — tubos ocos cujas paredes são feitas de treliças de átomos de carbono. As moléculas pequenas tais como íons de sódio e prótons podem fluir através dos canais. Crédito: cortesia de Patrick Gillooly.

Nanotubos de carbono minúsculos foram descobertos há 20 anos e, desde então, pesquisadores têm feito inúmeras experiências na tentativa de encontrar uma forma de utilizá-los como baterias, transistores, sensores e células solares, entre outras aplicações.

Em uma experiência recente, a equipe de engenheiros químicos do MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts) liderada por Michael Strano conseguiu observar íons individuais passando por dentro desses nanotubos pela primeira vez. O artigo foi publicado hoje na revista Science. 

Estes cilindros minúsculos – cerca de 10 mil vezes mais finos que um fio de cabelo humano – são ocos e possuem paredes de átomos de carbono interligados como treliças.

Os pesquisadores perceberam que nestes canais, moléculas carregadas, como os íons de sódio e de cloreto, não apenas podem fluir rapidamente, como também passar uma a uma por vez em determinadas condições.

O novo sistema permite a passagem de moléculas muito menores, em distâncias maiores (até meio milímetro), do que qualquer outro nano canal existente.

 O canal nanométrico mais comumente estudado atualmente é um nano poro de silício – uma perfuração em uma membrana de silício. Mas, estes “furos” são muito mais curtos do que os novos canais de nanotubos, estes últimos cerca de 20 mil vezes maiores. Por serem curtos, eles só permitem a passagem de moléculas grandes, como as de DNA ou polímeros — qualquer outra molécula menor passaria muito rapidamente para ser detectada.

 A equipe acredita que os novos nanotubos de carbono poderão ser utilizados como detectores extremamente sensíveis ou como parte de um novo sistema de dessalinização de água. A descoberta poderá permitir aos cientistas estudarem reações químicas ao nível de uma única molécula.