O egípcio naturalizado norte-americano Ahmed Zewail foi o ganhador do Prêmio Nobel de Química deste ano, superando assim o brasileiro de origem checa Otto Richard Gottlieb, que concorria ao prêmio com seus estudos sobre a estrutura molecular de substâncias produzidas pelas plantas. Zewail foi escolhido pela Real Academia Sueca de Ciências por ter desenvolvido uma técnica que permite, com a ajuda de rápidos pulsos de laser, observar como os átomos de uma molécula se movem durante uma reação química.
Em seu trabalho "Estudos das Fases Transitórias e as Reações Químicas Mediante Espectroscopia Ultra-rápida", Zewail registrou o que ocorre quando se rompem laços químicos e se constituem novos laços. Segundo definição da Academia, essa técnica (chamada de femtoquímica) permite estudar as reações químicas em todos os seus detalhes, da mesma forma que podemos rever com precisão jogadas de uma partida de futebol. A academia sueca descreveu a técnica como "a câmera fotográfica mais rápida do mundo", referindo-se aos pulsos de laser cuja duração é medida em 10-15 de segundo (femtossegundo).
Zewail, que trabalha atualmente no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), em Pasadena, EUA, disse que a "a possibilidade de tentar compreender como se comportam os átomos quando se produz uma reação química é extremamente importante, pois tudo, dentro e fora de nós mesmos, depende das reações químicas".
A femtoquímica permite compreender porque certas reações químicas acontecem e outras não. Também pode explicar porque a velocidade e o resultado dessas reações dependem da temperatura. Cientistas de todo o mundo estão estudando métodos com espectroscopia de femtossegundo nos gases, nos líquidos, nos sólidos, sobre superfícies e polímeros. A série de aplicações vai desde como os catalisadores funcionam e como os componentes eletrônicos moleculares devem ser projetados para os mais delicados mecanismos dos processos vitais até como os medicamentos do futuro deverão ser produzidos.
A FEMTOQUÍMICA NA PRÁTICA
Na espectroscopia de femtossegundo as substâncias originais são misturadas em uma câmera de vácuo. Incidi-se, então, dois pulsos de laser: primeiramente, um de intensidade mais intensa (pulso de bombeamento), que excita a molécula e a faz atingir um estado maior de energia. Depois, aplica-se um pulso mais fraco (pulso sensor) para detectar a molécula original ou uma forma alterada dela. O pulso de bombeamento é o que da início à reação, enquanto que o pulso sensor destina-se a examinar o que está acontecendo.
Variando o intervalo de tempo entre os dois pulsos de laser, é possível ver a rapidez com que a molécula original é transformada. As novas formas que a molécula toma quando é excitada - talvez passando por um ou mais estados de transição - têm espectros que poderão servir como impressões digitais. O intervalo de tempo entre os pulsos de laser pode variar simplesmente fazendo-se o pulso sensor realizar um retorno via espelhos. Não um longo retorno, pois a luz cobre a distância de 0.03 mm em 100 fs!
Em suas primeiras experiências, Zewail estudou a desintegração do cianeto de iodo: ICN--> I + CN. Sua equipe pôde observar o estado de transição exatamente quando o elo I-C estava para se romper: toda a reação aconteceu em 200 femtossegundos.
Conforme destacou a Academia, a femtoquímica mudou fundamentalmente a visão sobre as reações químicas. De um fenômeno descrito em vagas metáforas, como a "ativação" e "estado de transição", pode-se agora ver os movimentos de átomos individuais como eram imaginados. Eles não são mais invisíveis. Eis o motivo porque a pesquisa da femtoquímica, iniciada por Zewail, levou a um grande avanço dessa área da química.
Saiba mais sobre as experiências desenvolvidas por Ahmed Zewail visitando o endereço da Fundação Nobel na Internet. O acesso pode ser feito pelo site do CRQ-IV www.crq4.org.br no índice da Home Page, clique em "sites" e, em seguida, sobre o botão "Diversos".
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