Magnetos de Uma Molécula
Os magnetos de uma molécula, do inglês Single Molecule Magnets (SMMs) têm grande importância para a área de magnetismo molecular. O primeiro composto com comportamento de nanomagneto foi observado em 1993. Desde então, os SMMs vêm sendo amplamente estudados. Uma das características é a biestabilidade magnética e em alguns casos a presença de ciclo de histerese magnética (memória magnética) na ausência de ordem magnética de longo alcance, portanto o comportamento magnético é de origem unicamente da molécula. Devido à dimensão das moléculas, os SMMs se enquadram na área da nanociência e são objetos cujo comportamento é regido pela mecânica quântica. Neste contexto, interessantes fenômenos quânticos, como, o tunelamento quântico da magnetização foram observados
pela primeira vez nesses sistemas. Em vista da relevância da descoberta desse fenômeno, os SMMs têm lugar de destaque como as pedras fundamentais da história do spin segundo a prestigiosa revista Nature. Devido à sua natureza quântica, os SMMs têm sido uma plataforma única para o estudo de fenômenos quânticos e são vistos como elementos magnéticos potenciais para a spintrônica molecular e o armazenamento de informação quântica.
Tautomeria de Valência
Tautomeria de Valência é o fenômeno que consiste em uma transferência eletrônica intramolecular entre um centro metálico e um dos ligantes. Esta transferência eletrônica normalmente é acompanhada de uma transição de spin do íon metálico, caso ele possua um número de elétrons d entre 4 e 7, e leva à uma variação das propriedades físicas do complexo, tais como a absorção da luz, a condutividade elétrica e o magnetismo. Devido à possibilidade de trocar reversivelmente estado eletrônico e magnético através de estimulos, tais como, calor e irradiação luminosa, entre os outros, os complexos que apresentam Tautomeria de Valência são investigados como potenciais interruptores moleculares magnéticos.
Transição de Spin
O fenômeno, apresentado por alguns compostos de coordenação contendo íons com uma configuração eletrônica entre 3d4 e 3d7 da isomeria entre dois estados com diferente multiplicidade de spin é chamado de transição de spin, do inglês Spin Crossover (SCO). Esse comportamento é mais frequentemente encontrado em compostos de ferro(II), normalmente com geometria octaédrica distorcida, coordenados principalmente a ligantes contendo nitrogênio como átomos doadores. Nestes compostos a diferença de energia entre o complexo com configuração baixo spin (Low Spin - LS) e alto spin (High Spin - HS) pode ser pequena, da mesma ordem de kBT, tornando possível a interconversão entre eles pela variação da temperatura. A transição de spin está associada a grandes mudanças estruturais (comprimentos de ligação), nas propriedades magnéticas e em alguns casos na cor dos compostos. Por essas razões, compostos apresentando SCO são bons candidatos para a construção de dispositivos spintrônicos com altos valores de magnetorresistência calculados em temperatura ambiente. Portanto, a busca por novos materiais multifuncionais, que apresentem as funcionalidades mencionadas similares é de grande apelo.
COVID-19
O rápido surto do novo vírus SARS-CoV-2, responsável pela doença chamada de Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), levou até o momento a mais de 29 milhões de infectados e 931 mil mortos em nível global, com conseqüências enormes em nível econômico e social. Do ponto de vista estrutural, o vírus consiste numa cadeia simples de RNA enrolada em senso positivo, que arranja-se em um vírion esférico, tendo um diâmetro médio de 78 nm. O principal meio de transmissão do vírus é aéreo, onde as partículas de saliva liberadas ao falar, tossir ou espirrar entram nas vias respiratórias e se ligam as proteínas ACE2 das células epiteliais humanas no sistema respiratório. Outra forma de transmissão eficaz consiste na deposição do vírus sobre superfícies sólidas (metal, vidro, madeira, plástico) sobre as quais sobrevive por tempos da ordem de dias, dependendo da superfície. A falta de um medicamento ativo contra o vírus e a estimativa para o desenvolvimento de uma vacina de 18 meses, tornam o distanciamento social o principal meio de redução dos contágios. No caso dos profissionais da saúde o uso de Equipamento de Proteção Individual (EPI), tais como, luvas, máscaras faciais, jalecos, é o principal meio de proteção do contágio. Entretanto, o índice de contaminação é grande e ocorre principalmente em erros acidentais ao remover os EPIs contaminados. Embora o vírus seja facilmente inativado com disinfetantes comuns, tais como, etanol 70%, água oxigenada 0,5% ou hipoclorito de sódio 0,1%, e sabão, que destroem a camada lipídica do vírus, é praticamente impossível esterilizar todas as superfícies continuamente. Uma abordagem alternativa consiste em recobrir os EPIs com substâncias capazes de reduzir a infectividade do vírus em um curto intervalo de tempo. As nanopartículas de prata (AgNP) são amplamente conhecidas pela atividade antibacteriana, mas provaram-se ativas também contra alguns vírus, como, HIV, hepatite B e herpes simples, entre os outros. Estudos mostram que AgNP (3 nm) adsorvidas sobre chitosana apresentam atividade antiviral contra o vírus H1N1. Diferentes empresas no Brasil e no exterior utilizam AgNP como agente ativo no combate de agentes virais.
Esse projeto visa sintetizar e caracterizar nanopartículas de prata metálica (AgNP) e avaliar a sua capacidade de redução de infectividade do Coronavirus SARS-CoV-2, agente causador da COVID-19.