Minúsculos nanogaps de ouro podem resolver o quebra-cabeça da quiralidade

Procurar bioassinaturas em todo o sistema solar requer procurar assimetria. Os aminoácidos, os blocos de construção das proteínas, são notoriamente “canhotos” ou “destros”.

Aqueles que criam aminoácidos, mas não envolvem vida) criam uma mistura 50/50 dos dois tipos, que é chamada de mistura racêmica. Mas um novo artigo na Nature Communications de pesquisadores liderados por Takahito Ohshiro e Masateru Taniguchi da Universidade de Osaka oferece uma alternativa, um sensor de tunelamento quântico de estado sólido que pode ler a quiralidade de uma única molécula de aminoácido.

Ele separa dois fios de ouro atomicamente afiados até que haja uma lacuna de apenas entre 0, 56 e 0, 58 nanômetros entre suas pontas. Quando uma tensão relativamente baixa (0, 1 V) é aplicada através da lacuna, em vez de formar um arco entre os pontos, os elétrons atravessam a barreira por meio de tunelamento quântico.

Usando um classificador de aprendizado de máquina, eles foram capazes de distinguir corretamente entre as formas L e D de um aminoácido específico em aproximadamente 87, 6% das vezes. A primeira foi realizar um experimento relativamente controlado usando todos os 20 aminoácidos biológicos padrão, resultando em 39 formas totais, uma vez que a glicina não possui qualquer quiralidade.

Uma amostra era de solo do deserto do Atacama, um análogo terrestre decente de Marte, e a outra era do famoso meteorito Murchison que caiu na Austrália em 1969 e tem sido um gigante na pesquisa astrobiológica por quase tanto tempo. O detector de quiralidade nanogap tem várias vantagens, incluindo ser muito mais leve, não necessitar de resfriamento ativo e ser capaz de suportar até 300°C.

Nanofios com tolerâncias de lacuna muito rígidas provavelmente não funcionariam bem no ambiente vibratório do lançamento de um foguete.

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