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Cientistas de Coimbra invalidam teoria de um Prémio Nobel da Química

26 de Julho 2018

A teoria de Marcus, que explica a transferência de electrões em reacções químicas, distinguida com um Prémio Nobel, foi invalidada por uma equipa de cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, liderada por Luís Arnaut, foi hoje anunciado.

“Sem margem para dúvidas, o artigo científico acabado de publicar na conceituada ‘Nature Communications’, do grupo Nature, prova que a teoria desenvolvida em 1956 por Rudolph Arthur Marcus”, que lhe valeu a atribuição do Nobel da Química em 1992, “está errada”, afirma a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC).

Em causa está “a reorganização de moléculas necessária para a transferência de electrões”, afirma a FCTUC, referindo que, para ocorrer este tipo de reacções químicas, “a teoria de Marcus prevê que essa reorganização tem de ser principalmente efectuada nos solventes”.

Mas o estudo agora publicado concluiu que “não é assim”, evidenciando que “a chave para a transferência de electrões está nos reagentes”.

Esta descoberta culmina “duas décadas e meia de estudos desenvolvidos no Departamento de Química da FCTUC, que geraram muita controvérsia dentro da comunidade científica ao longo do percurso”.

“O grande impulsionador de toda esta investigação foi o químico Formosinho Simões (catedrático da FCTUC, falecido em Dezembro de 2016), que sempre questionou a teoria de Marcus”.

Formosinho Simões defendia que a chave para transferência de electrões estava nos reagentes, mas “faltava uma evidência experimental decisiva para refutar a teoria de Marcus, pois Marcus era um cientista muito credível e a sua teoria foi premiada com o prémio Nobel da Química 1992”, conta Luís Arnaut.

Confrontado com duas visões radicalmente opostas em relação a esta reacção química, Arnaut reuniu “em 1993 os químicos mais eminentes do mundo num NATO Workshop em Portugal para discutir o problema”.

O professor catedrático da FCTUC destaca que nesse encontro, “à excepção de Formosinho Simões, ninguém ousou questionar o prémio Nobel. Foi uma discussão muito intensa”. Mas “o grupo de Coimbra não esmoreceu e avançou sozinho na concepção de experiências” que permitissem determinar qual das duas teorias estava correcta.

Foram necessários 25 anos: “Foi uma tarefa extremamente difícil. Tivemos de desenhar, conceber e executar um vasto conjunto de estudos e experiências. Há múltiplas razões que justificam tantos anos de estudo, entre as quais a exigência de equipamento altamente sofisticado que nós não possuíamos, a necessidade de sintetizar moléculas que não existiam e a contratação de pessoal altamente qualificado para desenvolver o trabalho”, acrescenta Luís Arnaut, citado pela FCTUC.

Além de todas estas dificuldades, os cientistas da Universidade de Coimbra tiveram de enfrentar a crítica da comunidade científica, que “teimava em não aceitar que um Nobel da Química pudesse estar errado”, salienta a FCTUC.

Após “um longo e sinuoso caminho, finalmente, em 2014”, a equipa de Formosinho Simões e de Luís Arnaut reuniu as condições adequadas para realizar “a experiência decisiva” – os resultados ficaram completos no final de 2017. O artigo científico foi submetido ao grupo Nature e, “mais uma vez, a polémica foi inevitável”, relata o coordenador do estudo.

No entanto, a argumentação dos cientistas da FCTUC “convenceu os ‘reviewers’ da revista e o artigo foi publicado” na quarta-feira.

Luís Arnaut acredita que a reacção da comunidade científica “talvez vá ficar perplexa porque o que está escrito no artigo vai contra a corrente. Expõe claramente que a teoria de Marcus não funciona”.

Quanto a implicações práticas desta nova teoria – denominada ‘modelo de intersecção de estados’ –, o catedrático da FCTUC não crê que, “de repente, a teoria desenvolvida em Coimbra permita originar um produto que chegue ao mercado com vantagens relativamente aos existentes”.

“Demorámos 25 anos a realizar esta experiência, por isso é expectável que demore muitos anos para se desenvolver sistemas de uma forma diferente. Porém, o nosso modelo pode inspirar melhores soluções em áreas onde a transferência de electrões é importante”, admite Luís Arnaut.

As reacções de transferência de electrão são a base das reacções de oxidação-redução e “ocorrem em sistemas biológicos como a fotossíntese e a respiração, bem como em sistemas artificiais, por exemplo, painéis solares, polímeros condutores utilizados em televisões e computadores, optoelectrónica”, entre outros, conclui a FCTUC.

 

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