A dança dos átomos de rênio

Cao e seus colaboradores da Ulm University (Alemanha) resolveram espionar dois átomos de rênio (verde) que formavam ligações químicas dentro de um nanotubo de carbono (cinza). Aos perceberem alguma coisa eles resolveram capturar o que estava acontecendo em um vídeo e tiveram uma surpresa.

Em uma sequência de imagens de um microscópio eletrônico os dois átomos do rênio, unidos por uma ligação, começaram a tremerem, aproximando-se e afastando-se um do outro. Ao fazer um zoom no vídeo produzido os cientistas observaram que em uma distância mais próxima, os átomos chegavam a produzir quatro ligações.

Uma molécula feita de dois átomos de rênio (manchas escuras) viaja em torno de dois nanotubos de carbono (estrutura mais leve de manchas), estabelecendo-se no espaço entre os nanotubos. Quando os átomos se separam por uma distância maior, o vínculo entre os átomos é rompido e, posteriormente, reformado.

Para facilitar as imagens, os cientistas prenderam as moléculas dos dois átomos dentro de nanotubos de carbono. Mas por um acidente fortuito, uma molécula escapou de seu confinamento e se aninhou em um espaço entre dois nanotubos. Kaiser e seus colegas fizeram as imagens com um microscópio eletrônico de transmissão especialmente projetado para operar em baixas tensões, para que seu feixe de elétrons não danificasse os nanotubos de carbono e nem modificavam as ligações entre os átomos de rênio.

 

Fonte: Cao, K. et al. Imaging an unsupported metal–metal bond in dirhenium molecules at the atomic scale. Science Advances, 6, n. 3, eassy5849, 2020.