Cientistas descobriram um método para observar interações moleculares ultrarrápidas em líquidos usando uma poderosa técnica de laser anteriormente considerada inviável para fluidos, de acordo com uma pesquisa da Louisiana State University. As descobertas da equipe, publicadas em 5 de janeiro de 2026, revelaram que, quando produtos químicos quase idênticos eram misturados, uma combinação exibia um comportamento incomum, produzindo menos luz e eliminando completamente um único sinal harmônico.

Simulações indicaram que uma interação molecular sutil interferia no movimento dos elétrons. Esta descoberta demonstra que os líquidos podem se organizar brevemente de maneiras que alteram significativamente o comportamento dos elétrons. "É como assistir a um aperto de mão molecular fugaz", disse o professor Kenneth Lopata, do Departamento de Química da LSU, principal autor do estudo. "Este aperto de mão, embora breve, muda drasticamente como os elétrons se movem e interagem com a luz."

A equipe de pesquisa empregou uma técnica chamada geração de harmônicos de alta ordem (HHG), que envolve o uso de pulsos de laser intensos para gerar fótons de alta energia. Tradicionalmente, a HHG era usada principalmente em gases, mas a equipe de Lopata a adaptou para soluções líquidas. O processo envolve disparar um laser intenso no líquido, fazendo com que os elétrons acelerem e emitam luz em diferentes frequências, conhecidas como harmônicos. O padrão desses harmônicos fornece informações sobre a estrutura molecular e a dinâmica do líquido.

Em seu experimento, os pesquisadores misturaram metanol com fluorobenzeno. Eles observaram que a mistura produzia menos luz do que o esperado e que um dos sinais harmônicos estava faltando. Através de modelagem computacional, eles determinaram que as moléculas de fluorobenzeno estavam interrompendo a estrutura de solvatação do metanol, criando uma barreira que interferia no movimento dos elétrons. Essa interferência suprimiu certas frequências da luz emitida.

As implicações desta pesquisa se estendem a vários campos, incluindo ciência dos materiais e descoberta de fármacos. Compreender como as moléculas interagem em líquidos é crucial para projetar novos materiais com propriedades específicas e para desenvolver fármacos mais eficazes. "Líquidos são o meio em que muitas reações químicas ocorrem", explicou Lopata. "Ser capaz de observar essas interações ultrarrápidas nos dá uma nova janela para como essas reações acontecem."

O desenvolvimento de IA e aprendizado de máquina está desempenhando um papel cada vez mais importante na análise dos dados complexos gerados por esses experimentos. Algoritmos de IA podem identificar padrões e relacionamentos que seriam difíceis para os humanos detectarem, acelerando o ritmo da descoberta científica. Neste estudo, a IA foi usada para analisar os dados de simulação e identificar o aperto de mão molecular que estava interferindo no movimento dos elétrons.

Pesquisas futuras se concentrarão na exploração de outras misturas líquidas e na investigação do papel de diferentes interações moleculares. A equipe também planeja desenvolver novas ferramentas baseadas em IA para analisar dados de HHG, o que poderia levar a insights ainda mais detalhados sobre o comportamento de líquidos. As descobertas podem potencialmente levar ao desenvolvimento de novas tecnologias para controlar reações químicas e criar materiais inovadores.