Os resultados, publicados em dois artigos na prestigiada revista ‘Angewandte Chemie International Edition’, são cruciais para o desenvolvimento de nanomáquinas e outras aplicações em nanotecnologia molecular.

Os interruptores moleculares são moléculas sintéticas que podem alterar a sua estrutura tridimensional quando estimuladas, por exemplo, por luz, funcionando como um “nano-interruptor”.

Para compreender o seu comportamento, a equipa liderada por Sérgio Domingos utilizou uma técnica de espectroscopia de alta resolução que permite obter um “código de barras quântico” único para cada estrutura da molécula, distinguindo as suas formas “aberta” e “fechada”.

O primeiro passo foi estudar os interruptores em isolamento, na fase gasosa.

De seguida, os cientistas adicionaram, uma a uma, moléculas de água para observar a formação da esfera de solvatação e o seu impacto. A descoberta mais relevante foi que a adição de apenas algumas moléculas de água invertia o equilíbrio energético do sistema, alterando a preferência da posição do interruptor. “Esta observação é altamente relevante, porque nos informa de como as propriedades deste sistema se podem alterar significativamente quando rodeado de apenas algumas moléculas de água”, considera Nuno Campos, primeiro autor de um dos artigos. Um segundo estudo, que mereceu destaque como “Hot Paper”, realçou a importância das medições experimentais para validar e refinar os modelos teóricos de química computacional, que se revelaram insuficientes para prever o comportamento de um sistema molecular aparentemente mais simples.