Cientistas descrevem o movimento de elétrons no interior das moléculas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/10/2005

A eletrônica molecular é a última palavra em miniaturização da eletrônica. Nesta área de pesquisas, os cientistas vêm estudando o movimento dos elétrons através de moléculas individuais, em um esforço para entender como eles podem controlar e utilizar esse processo em novas tecnologias. Computadores e milhares de outros equipamentos poderão se tornar mais rápidos, menores e mais seguros do que os eletrônicos convencionais, baseados em transistores.

Agora, pesquisadores brasileiros e norte-americanos deram mais um passo rumo a esse objetivo. Em um artigo publicado no periódico Physical Review B, eles apresentaram uma nova teoria de como os elétrons interagem em uma molécula. Os autores do artigo são Edson Vernek e Enrique Anda, da Universidade Católica do Rio de Janeiro, e Sergio Ulloa e Nancy Sandler, da Universidade de Ohio, Estados Unidos.

No artigo, a equipe de cientistas descreve o que acontece aos elétrons quando duas moléculas são colocadas entre eletrodos - pedaços de minúsculos fios condutores. Os modelos teóricos atuais da eletrônica molecular consideram que os elétrons evitam-se mutuamente. Mas os cientistas descobriram que as vibrações moleculares, além das fortes interações eletrônicas, produzem "canais de transporte". Os elétrons se movem através da molécula enquanto a molécula vibra.

"Os elétrons viajam através da molécula como a bola em um jogo de pinball, deixando todos os sinos tocando (átomos se movendo) à medida em que passam," explica Ulloa. Enquanto outros cientistas estão utilizando longas moléculas - DNA ou compostos de carbono - que funcionam como longos "fios" ou conectores, a pesquisa agora divulgada concentra-se no comportamento geral de moléculas pequenas.

"Os elétrons se 'lembram' não apenas onde estão, mas também onde já estiveram," diz Ulloa. "Quando as oscilações das moléculas são 'suficientes', os elétrons ou são empurrados de forma mais eficiente, ou são momentaneamente aprisionados na molécula - um fenômeno que os físicos chamam de tunelamento assistido de Rabi. Os elétrons podem realmente ser aprisionados, tal como em um jogo de pinball."

Esse "aprisionamento" dos elétrons poderá tornar a transmissão molecular ainda mais eficiente e ajudar a desenvolver chaves moleculares e outros dispositivos.