Novo estudo revela mecanismo crucial para baterias e entendimento da vida

Cientistas desvendaram um mecanismo essencial que influencia o transporte de prótons, partículas com carga positiva, em um estudo publicado no Journal of Physical Chemistry A.

Realizado por América Y. Torres-Boy e colaboradores, a pesquisa se concentra no ácido fosfórico e sua capacidade de conduzir cargas elétricas com eficiência em organismos vivos e células a combustível.

Os pesquisadores descobriram que o transporte de prótons ocorre por ligações de hidrogênio, onde os prótons não se movem continuamente, mas ‘saltam’ entre moléculas.

Essa dinâmica rápida e eficiente é controlada por estruturas moleculares específicas. O processo é crítico para a produção de energia e comunicação celular, estando presente em importantes estruturas biológicas como o ATP e o DNA.

Para investigar esse fenômeno, a equipe recriou em laboratório um par de moléculas de ácido fosfórico e resfriou o sistema a temperaturas extremamente baixas, próximas do zero absoluto. Essa abordagem minimizou interferências e permitiu um mapeamento detalhado da organização molecular usando espectroscopia infravermelha e cálculos de química quântica.

Contrariando modelos teóricos que sugeriam a existência de duas formas distintas, o estudo revelou uma configuração estável com uma rede de ligações de hidrogênio crítica para o transporte eficiente de prótons. Padrões semelhantes foram observados em outros sistemas, indicando que esse arranjo pode ser comum na natureza.

Além das implicações biológicas, a compreensão da condutividade protônica abre caminho para a criação de materiais mais eficientes em tecnologias energéticas, como baterias avançadas e células de combustível. A pesquisa ressalta a importância de integrar teoria e experimentação para revelar aspectos que modelos isolados não conseguem desvendar, tornando essa ‘rodovia invisível’ um marco tanto na ciência fundamental quanto no desenvolvimento de soluções energéticas sustentáveis.