El material de una sola capa, el grafeno, fue objeto de un premio Nobel este año, pero una investigación dirigida por un equipo de investigadores de la Universidad de Warwick ha encontrado ganchos moleculares en la superficie de su primo químico cercano, Óxido de grafeno, que potencialmente proporcionará enormes beneficios a los investigadores que utilizan microscopios electrónicos de transmisión. Incluso podrían usarse para construir mecanismos a escala molecular.

El equipo de investigación que incluye a los Dres. Jeremy Sloan, Neil Wilson y la estudiante de doctorado Priyanka Pandey del Departamento de Física y el Dr. Jon Rourke del Departamento de Química junto con los grupos de los Dres. Kazu Suenaga y Zheng Liu de AIST en Japón y los Dres. Ian Shannon y Laura Perkins en Birmingham estaban estudiando la posibilidad de utilizar el grafeno como base para montar moléculas individuales para obtener imágenes mediante microscopía electrónica de transmisión. Como el grafeno forma una hoja transparente a los electrones de solo un átomo de espesor, permitiría una alta precisión, Imágenes de alto contraste de las moléculas en estudio, así como el estudio de cualquier interacción que tengan con el grafeno de soporte.

Si bien esta idea es excelente en teoría, El grafeno es realmente muy difícil de crear y manipular en la práctica. Por lo tanto, los investigadores recurrieron al primo más fácil de manejar del grafeno, Óxido de grafeno. Esta elección resultó ser un material espectacularmente mejor ya que encontraron propiedades extremadamente útiles, en forma de ganchos moleculares prefabricados que podrían convertir al óxido de grafeno en el material de soporte de elección para la microscopía electrónica de transmisión futura de cualquier molécula con oxígeno en su superficie.

El nombre del óxido de grafeno oculta el hecho de que en realidad es una combinación de carbono, oxígeno e hidrógeno. En su mayor parte, todavía se parece a la delgada hoja de un átomo de grafeno puro, pero también tiene "grupos funcionales" que consisten en hidrógeno emparejado con oxígeno. Estos grupos funcionales pueden unirse fuertemente a moléculas con oxígenos externos, lo que las convierte en ataduras ideales para los investigadores que deseen estudiarlas mediante microscoscopía electrónica de transmisión.

Esta característica por sí sola probablemente será suficiente para persuadir a muchos investigadores de que recurran al óxido de grafeno como soporte para el análisis de una variedad de moléculas mediante microscopía electrónica de transmisión. pero los investigadores encontraron otra propiedad intrigante de estos prácticos ganchos:las moléculas unidas a ellos se mueven y giran a su alrededor.

El Dr. Jeremy Sloan dijo:"En las condiciones adecuadas, los grupos funcionales no solo proporcionan ataduras moleculares que mantienen las moléculas en un lugar exacto, sino que también permiten que la molécula gire en esa posición. Esto abre una gama de nuevas oportunidades para el análisis de tales moléculas, pero también podría ser un mecanismo útil para cualquiera que busque crear una "maquinaria" de tamaño molecular ".