Pesquisadores do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) e do Centro de Ciências Naturais e Humanas da Universidade Federal do ABC (Ufabc), em parceria com cientistas do Instituto de Química Orgânica e Macromolecular da Universidade de Jena, na Alemanha, reuniram as peças do quebra-cabeça e desenvolveram um método que usa energia química para converter a irradiação de luz vermelha em emissão de luz azul.
O experimento foi descrito em um artigo que será publicado em abril na capa do New Journal of Chemistry, publicação do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França. O artigo já está disponível na internet.
Para transformar a coloração das luzes, os cientistas utilizaram um laser vermelho que promove a reação química entre oxigênio e uma molécula orgânica. O produto dessa reação é um composto instável e de alta energia chamado de dioxetano. Em temperatura ambiente, o dioxetano se decompõe, liberando sua energia na forma de luz de coloração azul em um processo conhecido como quimiluminescência.
"É como fazer a água de uma cachoeira subir. Com essa reação química conseguimos mandar a energia da luz 'ladeira acima", disse Erick Leite Bastos, professor da Ufabc e um dos autores da pesquisa, à Agência Fapesp.
De acordo com o pesquisador, tanto o uso da luz na preparação do dioxetano quanto a sua quimiluminescência, ou seja, a emissão de luz quando esse composto se decompõe, já eram conhecidos.
Porém, essas duas descobertas ainda não haviam sido reunidas em um sistema no qual a luz usada para formar o dioxetano tivesse menor energia do que aquela emitida na sua decomposição. "O que fizemos foi juntar todas as etapas do processo, criando algo absolutamente novo", afirmou.
Possíveis aplicações - No artigo, os pesquisadores descrevem apenas o mecanismo básico da reação quimiluminescente, mas, segundo eles, a descoberta pode ter uma ampla gama de possíveis aplicações.
Entre elas, podem-se propor sistemas analíticos de alta sensibilidade para detecção de oxigênio em meio biológico, dispositivos de aquisição de imagem, sinalização de segurança e criptografia.
"Esperamos que outros cientistas encontrem aplicações totalmente novas, que, por enquanto, nem podemos imaginar", disse Josef Wilhelm Baader, professor do Instituto de Química da USP e autor principal da pesquisa.
Alemão radicado no Brasil há mais de 20 anos, Baader desenvolve pesquisas sobre os mecanismos básicos envolvidos em transformações quimiluminescentes. A colaboração com o grupo em Jena, coordenado por Rainer Beckert, teve início há mais de dez anos e permitiu o intercâmbio de vários alunos de pós-graduação.
Foi durante seu pós-doutorado empresarial na Universidade de Jena, financiado pela EMP Biotech, que o primeiro autor da pesquisa, Luiz Francisco Monteiro Leite Ciscato, teve a ideia para o desenvolvimento do método de conversão de luz.
"A ideia surgiu durante a criação de um sistema industrial de proteção contra falsificação baseado em quimiluminescência", disse Ciscato.
O artigo Chemiluminescence-based uphill energy conversion (doi:10.1039/C0NJ00843E) pode ser lido em http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/nj/c0nj00843e.
(Elton Alisson da Agência Fapesp)
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