Moléculas ativas à luz em cristais porosos mostram potencial para detecção quântica. Um grupo de pesquisadores internacionais, liderado pelo professor Nobuhiro Yanai, da Universidade de Tóquio, e pelo professor Michael R. Wasielewski, da Northwestern University, desenvolveu radicais polarizados em estruturas metálicas-órgânicas (MOFs).

Os MOFs são materiais porosos formados por íons metálicos ligados por moléculas orgânicas. Os radicais polarizados possuem propriedades quânticas que permitem que seus spins se alinhem, tornando-os potenciais sensores.

Esta pesquisa, publicada na revista Nature Communications, representa um passo importante para a detecção quântica, uma área que busca detectar mudanças em nível quântico.

Para um nariz quântico. A detecção envolve a identificação de mudanças em resposta a determinados gatilhos. A detecção quântica visa alcançar essa sensibilidade em níveis cada vez mais finos.

O principal investigador, Nobuhiro Yanai, explica que o objetivo é criar uma 'detecção quântica', uma tecnologia que permita detectar mudanças quânticas em nível molecular.

A equipe desenvolveu um método para criar uma matriz ordenada de radicais polarizados em um sólido cristalino. Primeiro, eles projetaram e sintetizaram moléculas capazes de transferir elétrons quando excitadas pela luz. Em seguida, avaliaram cada variação usando espectroscopia ultra-rápida, ressonância paramagnética e cálculos teóricos quânticos.

Com a colaboração de várias equipes especializadas, os pesquisadores demonstraram a resposta das propriedades de spin desses radicais a certos compostos químicos. O próximo passo será explorar diferentes sistemas de spin em MOFs e suas respostas a estímulos químicos.