Nanoparta­culas (que tem tamanhos que variam entre 3-500 nm) e sub-nanoclusters (que tem cerca de 1 nm de dia¢metro) são utilizados em muitos campos, incluindo medicina, roba³tica, ciência de materiais e engenharia. Seu tamanho pequeno e grandes proporções de área desuperfÍcie para volume lhes conferem propriedades únicas, tornando-os valiosos em uma variedade de aplicações, desde controle de poluição atésa­ntese química.

Recentemente, quase-sub-nanomateriais, que tem cerca de 1 a 3 nm em escala, tem atraa­do a atenção porque tem uma natureza dupla oseles podem ser considerados nanoparta­culas , bem como moléculas inorga¢nicas. Compreensivelmente, controlar o número de a¡tomos em um quase-sub-nanomateriais pode ser de muito valor. No entanto, sintetizar estruturas moleculares tão precisas étecnicamente desafiador, mas os cientistas da Tokyo Tech certamente estavam prontos para esse desafio.

Dendrons - estruturas moleculares altamente ramificadas consistindo de iminas ba¡sicas - foram sugeridos como precursores para a sa­ntese precisa de quase-sub-nanomateriais com o número desejado de a¡tomos. As iminas nos dendrons funcionam como um andaime que pode formar complexos com certos sais meta¡licos a¡cidos, acumulando metais na estrutura do dendron. Estes, por sua vez, podem ser reduzidos a sub-nanoclusters meta¡licos com o número desejado de a¡tomos. No entanto, sintetizar dendrons com alta proporção de iminas éum processo caro e com baixo rendimento.

Agora, em um estudo publicado na Angewandte Chemie , os pesquisadores explicam como combinaram várias estruturas dendra­meras para formar uma ca¡psula supramolecular composta por mais de 60 iminas. “A sa­ntese de supramoléculas montadas em dendrons foi realizada conectando unidades centrais internas e unidades externas de dendrons osque determinam a estrutura central e os ramos terminais, respectivamente”, explica o professor assistente Takamasa Tsukamoto, envolvido no estudo. A estrutura interna desta supramolanãcula continha um núcleo de seis pontas com trita­lio a¡cido, enquanto cada unidade externa continha dendrons com iminas. A interação entre o núcleo a¡cido e a estrutura externa ba¡sica resultou em um organocomplexo de automontagem.

Além disso, as iminas foram coacumuladas com sais de ra³dio, de modo que as iminas mais internas formaram um complexo com unidades de trita­lio, enquanto as mais externas foram preenchidas com os sais de ra³dio. A supramolanãcula resultante, que tinha uma unidade central interna cercada por seis unidades dendron externas (cada uma contendo 14 sais de ra³dio nas iminas externas), foi condensada com sucesso em aglomerados contendo 84 a¡tomos de ra³dio com um tamanho de 1,5 nm.

Ao anexar dendrons contendo imina a um núcleo a¡cido, os pesquisadores construa­ram um modelo supramolecular para a sa­ntese de quase-sub-nanomateriais. Além disso, uma vez que as iminas podem formar complexos com uma ampla gama de unidades catia´nicas, o manãtodo pode ser usado para sintetizar uma variedade de estruturas supramoleculares. Devido a  sua versatilidade, simplicidade e custo-benefa­cio, o manãtodo pode ser uma pedra angular para o desenvolvimento de novos nanomateriais. "Esta nova abordagem para obter quase-sub-nanomateriais definidos por atomicidade sem as limitações dos manãtodos convencionais tem o potencial de desempenhar um papel importante na exploração das últimas fronteiras dos nanomateriais", diz o Prof. Tsukamoto. De fato, este pode ser um passo "pequeno" para a Tokyo Tech, mas um passo "gigante" para a nanociência