A equipe liderada pelo Professor Associado de Física Nie Wanyi e pelo Professor Assistente de Engenharia Química e Biológica Cai Daxian, da Universidade de Buffalo, publicou recentemente um estudo na Nature Communications, desenvolvendo com sucesso um novo material semicondutor quiral. Este material, ao combinar quimicamente um semicondutor de perovskita quiral com a molécula dopante orgânica F4TCNQ, alcança uma absorção eficiente de luz visível, mantendo simultaneamente a capacidade de diferenciar luz circularmente polarizada levógira e dextrógira, oferecendo novas possibilidades para a tecnologia optoeletrónica.

Moléculas quirais possuem a característica de não serem sobreponíveis à sua imagem especular, semelhante às mãos esquerda e direita. Muitas moléculas biológicas, como o ADN, apresentam estruturas quirais. No domínio dos semicondutores, estruturas cristalinas quirais podem distinguir luz circularmente polarizada levógira e dextrógira, mas a maioria dos semicondutores quirais, devido ao seu grande hiato de energia, absorve principalmente radiação ultravioleta de alta energia, com fraca resposta à luz visível. A equipe de Nie Wanyi, ao combinar o semicondutor quiral com o F4TCNQ, utiliza um mecanismo de transferência de eletrões, permitindo que o material forme um estado de transferência de carga sob iluminação de luz visível, absorvendo eficientemente essa luz. "Conseguimos transferir as propriedades quirais para moléculas aquirais", afirmou Nie Wanyi. "O material resultante retém a orientação do semicondutor quiral, ao mesmo tempo que adiciona capacidade de resposta à luz visível."

Cai Daxian comparou este processo a um 'assistente' no basquetebol: "A molécula quiral é o base, e a molécula dopante é o avançado. O base lê a jogada e passa a bola para o avançado, que finaliza a jogada." O próximo passo da equipa de investigação é explorar mais profundamente o mecanismo físico da transferência de propriedades quirais, a fim de otimizar ainda mais o desempenho do material. Atualmente, esta conquista já atraiu a atenção de várias instituições, como o Laboratório Nacional de Los Alamos e o Laboratório Nacional de Brookhaven, com potenciais aplicações incluindo sensores de luz polarizada, sistemas de comunicação ótica e tecnologias de fotocatálise.

Detalhes da publicação: Autores: Chen Guanlin et al., Título: 'Quiralidade transferida de perovskitas via estados de transferência de carga para dopantes moleculares', Publicado em: Nature Communications (2026), Informações do periódico: Nature Communications