Por Pesach Benson e Omer Novoselsky • 23 de abril de 2026

Jerusalém, 23 de abril de 2026 (TPS-IL) — O mistério de por que a vida prefere uma “mão” molecular em vez de sua imagem espelhada pode estar mais perto de uma explicação enraizada na física quântica, uma descoberta que eventualmente poderá influenciar tudo, desde produtos farmacêuticos até eletrônicos de próxima geração.

Um novo estudo israelense sugere que uma minúscula propriedade quântica dos elétrons, conhecida como “spin”, pode ajudar a explicar por que a biologia usa consistentemente apenas uma versão de muitas moléculas em vez de suas contrapartes de imagem espelhada.

Muitas moléculas biológicas vêm em duas formas de imagem espelhada, chamadas enantiômeros. Na química padrão, ambas as formas devem se comportar da mesma maneira e aparecer em quantidades iguais. Mas nos sistemas vivos, isso não acontece. A vida quase sempre usa apenas uma versão: os aminoácidos são tipicamente canhotos, enquanto os açúcares são destros. Esse padrão, conhecido como homoquiralidade, intriga os cientistas há mais de um século.

Uma equipe de pesquisadores israelenses liderada pelo Prof. Yossi Paltiel da Universidade Hebraica de Jerusalém descobriu que a resposta pode estar em como os elétrons se movem através dessas moléculas. Os elétrons têm uma propriedade chamada spin, que influencia como eles interagem com a matéria. O estudo descobriu que, quando os elétrons passam por moléculas quirais, seu spin se comporta de maneira diferente, dependendo de qual forma de imagem espelhada eles encontram.

As descobertas foram publicadas na revista revisada por pares Science Advances.

“A vida é homoquiral. Isso não é trivial, pois na química padrão obter as duas moléculas espelhadas tem a mesma chance”, disse Paltiel ao The Press Service of Israel. “Nosso estudo pergunta por que a natureza é quiral e como a simetria é quebrada. O artigo atual sugere que as interações de spin de elétrons podem explicar ambos os efeitos.”

Pequenas Diferenças de Spin Importam

Embora as duas versões de uma molécula tenham a mesma energia em condições estáticas, elas não se comportam identicamente durante processos dinâmicos, como transporte de elétrons e reações químicas. As descobertas mostram que essas diferenças podem afetar a eficiência com que cada forma participa de reações envolvendo elétrons. Ao longo de longos períodos, mesmo diferenças muito pequenas na eficiência podem importar. Os pesquisadores sugerem que, se uma forma molecular consistentemente tiver um desempenho ligeiramente melhor nessas condições, ela poderá gradualmente se tornar dominante. Isso poderia ajudar a explicar como a biologia acabou favorecendo uma “mão” de moléculas em toda a vida conhecida.

As descobertas combinam trabalho teórico, resultados experimentais e cálculos do comportamento de elétrons em sistemas quirais. Elas apontam para um papel anteriormente subestimado dos efeitos quânticos em processos fundamentais para a biologia.

Paltiel disse ao TPS-IL que a pesquisa “tem aplicações no mercado de medicamentos, energia verde e na melhoria de condutores para a indústria de chips.”

Em produtos farmacêuticos, a descoberta pode ajudar a melhorar a forma como os medicamentos são projetados e produzidos. Muitos medicamentos existem em duas formas de imagem espelhada, mas geralmente apenas uma é eficaz no corpo humano. Se o spin do elétron puder influenciar qual forma molecular se torna dominante, pode ser possível produzir a versão correta com mais eficiência e maior precisão.

Em eletrônicos e tecnologia de semicondutores, as descobertas podem ajudar a resolver um dos desafios crescentes da indústria: o gerenciamento de calor em chips cada vez menores e mais potentes. O estudo sugere que materiais projetados com propriedades “quirais” influenciadas pelo spin do elétron poderiam melhorar o controle de calor e sinais elétricos. Paltiel disse ao TPS-IL que essa ideia já está sendo explorada comercialmente, afirmando que uma startup ligada à pesquisa está trabalhando em “revestimentos quirais e metais quirais que abordam o gerenciamento de calor na indústria de semicondutores.”

Em energia e ciência de materiais, o mecanismo pode levar a novas maneiras de projetar materiais mais eficientes para reações químicas e transferência de energia. Como o efeito está ligado a como os elétrons se movem através da matéria, ele pode ajudar a melhorar catalisadores e materiais condutores usados em uma variedade de tecnologias, incluindo sistemas de energia verde. De forma mais ampla, sugere uma mudança de abordagem, onde os cientistas podem projetar materiais não apenas com base na estrutura química, mas também em como o spin do elétron interage com a forma molecular.