Fabricação Inovadora de Moléculas Artificiais Vence Prêmio de Melhor Pôster

No início deste ano, pesquisadores da ETH Zurich e IBM Research – Zurich revelaram técnica inovadora para construir moléculas artificiais a partir de microesferas de 1 µm, publicada no Science Advances. Estas partículas minúsculas, aproximadamente do tamanho de bactérias, prometem para futuros micro-robôs, fotônica e estudos bioquímicos fundamentais.

Songbo Ni, pesquisador pré-doutoral no laboratório da IBM em Zurich e aluno da ETH, foi homenageado com Prêmio de Melhor Pôster para "Montagem Programável de Moléculas Coloidais" na conferência Faraday Discussions da Royal Chemistry Society.

Abaixo, entrevista com Dr. Ni delineando a ciência por trás de seu trabalho e implicações futuras.

Songbo Ni, IBM Research‑Zurich

O que sua pesquisa envolve e por que é significativa?

Songbo Ni: Desenvolvemos método para fabricar objetos coloidais híbridos que superam abordagens convencionais como deposição de vapor físico ou polimerização semeada, que são frequentemente limitadas em composição e geometria. Ao entender precisamente a geometria dos sítios de armadilha, podemos posicionar múltiplas partículas dentro de um único sítio para criar estruturas complexas e programáveis.

Estes clusters multifuncionais combinam propriedades elétricas, magnéticas e outras, movendo pesquisa de partículas além da redução de tamanho rumo à multifuncionalidade — integrando diversos elementos em uma única unidade.

Como vocês montaram as moléculas coloidais?

Songbo Ni: Nossa técnica é inspirada no efeito mancha de café. Em uma gota, evaporação é mais forte na borda, causando fluxo de partículas para fora e deposição em anel. Aproveitamos este princípio colocando gota d'água contendo microesferas sobre template com furos projetados. Conforme gota evaporava, tensão superficial guiava partículas para os furos, e mover a gota sobre o template permitia posicionar partículas precisamente.

A tensão superficial da água impede o líquido de transbordar as laterais da xícara.

Quais são as aplicações potenciais de seus achados?

Songbo Ni: Inicialmente, nossos experimentos servem pesquisa fundamental, oferecendo modelos para entender processos naturais de auto-montagem. No entanto, o método é versátil — introduzir partículas magnéticas permite manipulação externa, e incorporar partículas carregadas com fármacos poderia facilitar entrega direcionada de medicamentos para medicina personalizada.

Quais são seus próximos objetivos de pesquisa?

Songbo Ni: Estamos explorando como combinar diferentes materiais em geometrias variadas para programar anisotropia — dependência direcional — crítica para movimento local em micro-objetos como partículas catalíticas Janus e flagelos bacterianos. Nosso objetivo é criar objetos coloidais que atuem como minúsculos robôs alimentados por energia externa, capazes de nadar, misturar e transportar. Estas capacidades poderiam revolucionar pesquisa biofísica e biomédica.