Venha Conhecer as Investigadoras do C2TN - Dulce Belo

quinta-feira, março 08, 2018



A pretexto do Dia Internacional da Mulher, que se comemora a 8 de Março, o C2TN celebra as suas mulheres cientistas que se afirmam e destacam pela excelência do seu trabalho e pelo impacto do mesmo. Ao longo deste mês publicaremos o perfil de 6 investigadoras do C2TN.Esteja atento! Deixamo-vos hoje com a nossa primeira investigadora, Dulce Belo.



Dulce Belo licenciou-se em Química Aplicada, pela Universidade Nova de Lisboa, em 1995 e concluiu a sua tese de doutoramento em Química, pelo Instituto Superior Técnico, em 2002. É Investigadora no Grupo do Estado Sólido, do C2TN-IST, e dedica-se ao estudo de Materiais Moleculares com propriedades Eléctricas e Magnéticas não convencionais.

Cheguei à Química há muitos anos e ao grupo do Estado sólido em 1993, ainda estudante do 3º ano de Licenciatura. Nessa altura andava à procura de supercondutores – materiais que não oferecem nenhuma resistência à passagem da corrente eléctrica - e tinha ouvido falar de um grupo que estudava materiais condutores eléctricos, mas “diferentes”. Foi a tentar perceber essa diferença que fui ficando. Os materiais condutores que este grupo estudava (e estuda) conduzem a corrente eléctrica, tal como o cobre ou o ouro, mas esta é apenas a única semelhança entre eles, porque ao contrário daqueles metais elementares, compostos por elementos, estes condutores são moleculares e são compostos por… moléculas! Desta “pequena” diferença nasceu um “novo mundo” de Investigação e é nele que desenvolvo o meu trabalho, dedicado ao design, síntese e caracterização de novas unidades estruturais para materiais moleculares com propriedades eléctricas e magnéticas não convencionais. Ou seja, através das ferramentas disponíveis num laboratório de Síntese Química, “pego” em átomos de metais de transição (seja ouro, níquel, cobre, platina) e envolvo-os em ligandos orgânicos (que contêm átomos de carbono, enxofre, azoto, as possibilidades são infinitas!), obtendo ditiolatos de metais de transição. Normalmente estas moléculas são pequenas, planas e raramente são compostas por mais de 20 átomos. Entre estas tenho-me especialmente dedicado às moléculas neutras – que não precisam de contra-aniões – porque são ainda mais pequenas, dando origem a sistemas mais simples e também mais raros (e mais interessantes!). Quando consigo preparar umas destas moléculas o passo seguinte é pô-las a “falar” umas com as outras, que é como quem diz, estudo as suas interacções no estado sólido porque são elas as responsáveis pelas propriedades do material daí resultante.

Uma molécula sozinha pode não ser nada, mas se pusermos milhões a comunicar entre si, temos um material que pode falar-nos sobre assuntos – propriedades – muito interessantes. São essas conversas a que eu tenho que estar atenta para aprender e ensinar outras moléculas a falar. E a falar ainda melhor.

Estes novos materiais têm sido usados essencialmente para aprender: são sistemas modelo que nos permitem estabelecer a correlação entre as propriedades físicas e a estrutura cristalina que por sua vez nos fornece informação preciosa sobre que interacções temos que promover e que átomos as concretizam de forma a potenciar determinada propriedade física no estado sólido.

Embora ainda tímidos, nos últimos anos foram dados passos muito importantes no sentido de processar estes materiais como componentes de dispositivos electrónicos, abrindo caminho à chamada electrónica molecular, que deve ser leve, flexível, transparente. Alguns destes materiais são muito sensíveis a deformações, quase imperceptíveis, pelo que são bons candidatos a componentes de sensores de deformação, pressão/flexão, para serem usados em interfaces homem-máquina ou em têxteis inteligentes.

Acredito que este será o caminho do futuro e que será por aqui que, também, teremos que ir.

Da Autoria de Dulce Belo






Dulce Belo graduated in Applied Chemistry from Universidade Nova de Lisboa in 1995 and has received her PhD in Chemistry, in 2002, from Instituto Superior Técnico. Currently, she is a researcher in the Solid State Group from C2TN-IST and dedicates herself to the study of Molecular Materials with non-conventional electric and magnetic properties.

I entered the world of Chemistry many years ago and arrived at the Solid State Group in 1993, when I was still a 3rd year student. At the time, I was looking for superconductors – materials with no electric resistance – and I had heard about a group that worked with electrical conductors that were somewhat different. It was trying to understand that difference that I ended up staying. This Research group studied (and still does) materials that, just like copper or gold, conduct the electrical current, but this is the only similarity between them, because unlike elemental metals that are composed of elements, our electrical conductors are molecular and therefore, composed of…molecules! 

Of this tiny difference, a new field of research arose and it is in this new world that I develop my work, which is dedicated to the design, synthesis and characterization of new building blocks for molecular materials with non-conventional electric and magnetic properties. 

And what does this mean? Through tools available in a Chemical Synthesis Laboratory, I “take” atoms of transition metals (whether they are gold, nickel, copper, or platinum), I wrap them in organic ligands (which contain atoms of carbon, sulfur, nitrogen, the possibilities are infinite!) and I obtain Transition Metal Bisdithiolates. Usually, these molecules are small, flat and rarely composed by more than 20 atoms. Of all of the possibilities, I devote special attention to neutral molecules – molecules that do not require counterions– as they are smaller and therefore originate simpler and rarer systems (and more interesting too!). When I succeed in preparing such a molecule, the next step consists of “making them talk”. In another words, I study the solid state interactions of the molecules since these are responsible for the macroscopic physical properties of the material. 

Alone, a molecule can do very little, but if we place millions of them communicating with each other, we obtain a material that can tell us very interesting stories, i.e., properties. These are the tales I must pay attention to in order to learn and teach other molecules how to speak. And how to speak better. 

These new materials are being used essentially to learn: they are model systems that allows us to establish the correlation between the physical properties and the solid state crystal structures. The latter, gives us precious information about which interactions should be promoted and which atoms play a key role in those interactions so a specific physical property in the solid state may be enhanced. 

Although very incipient, in the past years, very important steps were taken towards processing these materials to be used as the base components of electronic devices, cutting the first turf in the so-called molecular electronics, which in turn should be light, flexible and transparent. Some of these materials are very sensitive to delicate strain, which is practically undetectable, bringing great opportunities in the field of strain or pressure/bending sensors and their applications as human-machine interfaces or intelligent textiles. 

I believe this is the way into the future and that we too should follow.

Authored by Dulce Belo

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