Átomos distantes revelam nova pista para o desenvolvimento de catalisadores

Pesquisadores da Coreia do Sul e da Alemanha demonstraram que átomos muito além dos vizinhos imediatos de uma molécula podem alterar a força com que ela se liga a um catalisador metálico. A descoberta oferece aos cientistas mais um fator a considerar no desenvolvimento desses materiais, que aceleram reações químicas usadas em setores como a produção de fertilizantes.

A equipe, do Instituto de Ciência Básica da Coreia do Sul e do Instituto Max Planck de Ciências Multidisciplinares da Alemanha, publicou suas descobertas na Science.

Para testar até onde essa influência se estendia, os pesquisadores produziram superfícies de platina com minúsculos degraus em escala atômica, variando o espaçamento entre eles. Em seguida, mediram a força com que moléculas de amônia, monóxido de carbono e óxido nítrico se ligavam a essas superfícies.

Mesmo quando os átomos no ponto de ligação tinham uma disposição semelhante, mudar a distância até um degrau vizinho alterava a força da ligação. O efeito se estendia por vários nanômetros. Um nanômetro é um bilionésimo de metro, mas o alcance observado é suficiente para acomodar dezenas de átomos lado a lado.

Os pesquisadores atribuíram o efeito aos elétrons distribuídos por todo o metal, que permitem à molécula interagir com uma região mais ampla do que seu entorno imediato. Eles também desenvolveram um modelo que combina química e física para explicar por que moléculas diferentes respondiam de maneiras distintas.

O trabalho ainda não resultou em um catalisador de melhor desempenho. Em vez disso, oferece uma base mais sólida para cálculos que podem ajudar os cientistas a prever propriedades úteis e desenvolver catalisadores com menos tentativa e erro.