b'\n_START_ARTICLE_\nSuper\xc3\xa1tomos\n_START_PARAGRAPH_\nOs super\xc3\xa1tomos, descobertos no in\xc3\xadcio do s\xc3\xa9culo XXI, constituem-se de um aglomerado/agregado est\xc3\xa1vel ou metaest\xc3\xa1vel de \xc3\xa1tomos cujo comportamento eletr\xc3\xb4nico e a qu\xc3\xadmica de val\xc3\xaancia mimetizam o de \xc3\xa1tomos elementares individuais, possibilitando uma nova dimens\xc3\xa3o \xc3\xa0 tabela peri\xc3\xb3dica._NEWLINE_Em tempos antigos, os alquimistas tentavam a transmuta\xc3\xa7\xc3\xa3o dos metais inferiores ao ouro. Com o surgimento do conceito de super\xc3\xa1tomos, pesquisadores acreditam que seja poss\xc3\xadvel ajustar as propriedades de um material, permitindo-o imitar o comportamento qu\xc3\xadmico de outro de modo f\xc3\xa1cil e controlado, similar ao pensamento dos alquimistas._NEWLINE_Possivelmente, a causa da descoberta desses super\xc3\xa1tomos foi a pesquisa da \xe2\x80\x9cgaiola de boro\xe2\x80\x9d, que teve in\xc3\xadcio em 1950 por Fred Hawthorne, e tamb\xc3\xa9m pesquisas relacionadas \xc3\xa0s propriedades de aglomerados de s\xc3\xb3dio. Por\xc3\xa9m, estes eram extremamente dif\xc3\xadceis de manipular, o que levou ao quase esquecimento do tema durante algumas d\xc3\xa9cadas._NEWLINE_Com a descoberta dos fulerenos (forma alotr\xc3\xb3pica do carbono, a terceira mais est\xc3\xa1vel ap\xc3\xb3s o diamante e o grafite) por Harold Walter Kroto e Richard Errett Smalley em 1985, houve um aumento no interesse da comunidade cient\xc3\xadfica sobre o assunto. Tal interesse gerou um volume de dados que foi respons\xc3\xa1vel pelas descobertas mais atuais e base para teoria moderna de super\xc3\xa1tomos._NEWLINE_Trabalhando conjuntamente, os cientistas Shiv N. Khanna (Figura 1a), da Universidade Virg\xc3\xadnia Commonwealth e Welford Castleman Jr. (Figura 1b), da Universidade Penn State, ambas localizadas nos Estados Unidos, descobriram e publicaram, em 1995, um dos primeiros artigos descrevendo aglomerados at\xc3\xb4micos est\xc3\xa1veis no qual o comportamento assemelhava-se a super\xc3\xa1tomos. Em abril de 2004, S. N. Khanna, A. W. Castleman Jr. entre outros autores publicaram na conceituada revista Science o primeiro artigo abordando os super-halog\xc3\xaanios, definidos como super\xc3\xa1tomos que possuem comportamento similar aos \xc3\xa1tomos de halog\xc3\xaanio, formados por 13 \xc3\xa1tomos de alum\xc3\xadnio._NEWLINE_Outro fator que viabilizou mais ainda a pesquisa de super\xc3\xa1tomos foi o trabalho do Dr. Ir. Andreas Schmidt-Ott e de seu ex-aluno Dr. Christian Peineke, ambos da Faculdade de F\xc3\xadsica Aplicada, que descobriram uma maneira de produzir super\xc3\xa1tomos de prata (aglomerados contendo 9, 13, e 55 \xc3\xa1tomos de prata) a partir de um pequeno fio torcido, como um filamento de l\xc3\xa2mpada incandescente, aquecido a 900\xc2\xb0C._NEWLINE_Os trabalhos relacionados a estes chamados super\xc3\xa1tomos ainda s\xc3\xa3o muito recentes, por\xc3\xa9m j\xc3\xa1 se tornaram um ramo de pesquisa de grande import\xc3\xa2ncia devido \xc3\xa0 possibilidade da descoberta de novos compostos com diferentes propriedades, o que desperta o interesse de muitos pesquisadores._NEWLINE_O grande avan\xc3\xa7o na s\xc3\xadntese, caracteriza\xc3\xa7\xc3\xa3o e compreens\xc3\xa3o fundamental de materiais com dimens\xc3\xb5es at\xc3\xb4micas ocorreu devido a inova\xc3\xa7\xc3\xb5es tanto em m\xc3\xa9todos experimentais quanto te\xc3\xb3ricos. O desenvolvimento de m\xc3\xa9todos te\xc3\xb3ricos suportados por computadores com alto desempenho n\xc3\xa3o s\xc3\xb3 tornou poss\xc3\xadvel a an\xc3\xa1lise de dados experimentais complexos, mas tamb\xc3\xa9m permitiu a previs\xc3\xa3o de propriedades que podem ser verificadas experimentalmente. A exatid\xc3\xa3o das informa\xc3\xa7\xc3\xb5es fornecidas \xc3\xa9 tanta que os m\xc3\xa9todos te\xc3\xb3ricos atuais podem ser usados para desenvolver materiais com propriedades sob medida, de acordo com o objetivo desejado._NEWLINE_Nas \xc3\xbaltimas d\xc3\xa9cadas, diversos estudos sobre os aglomerados de \xc3\xa1tomos e suas diversas contribui\xc3\xa7\xc3\xb5es para a ci\xc3\xaancia vem sendo desenvolvidos. Em alguns casos, esses aglomerados podem imitar o comportamento qu\xc3\xadmico de \xc3\xa1tomos individuais e, por este motivo, serem chamados de super\xc3\xa1tomos._NEWLINE_Super\xc3\xa1tomos podem ser definidos como aglomerados at\xc3\xb4micos criados a partir de metais que imitam as propriedades dos elementos da tabela peri\xc3\xb3dica. Dependendo de seu tamanho e carga, estas part\xc3\xadculas podem se comportar, por exemplo, como um g\xc3\xa1s inerte ou como halog\xc3\xaanios, tais como iodo ou cloro. Apesar de se comportarem como \xc3\xa1tomos de outro elemento, os super\xc3\xa1tomos ainda mant\xc3\xa9m o mesmo n\xc3\xbamero de pr\xc3\xb3tons e el\xc3\xa9trons dos elementos que o formaram._NEWLINE_Se estendermos a defini\xc3\xa7\xc3\xa3o de um \xe2\x80\x9celemento qu\xc3\xadmico\xe2\x80\x9d para incluir esp\xc3\xa9cies que comportam-se como entidades compostas, que imitam as propriedades de alguns \xc3\xa1tomos individuais e ainda mant\xc3\xa9m sua integridade, enquanto ao mesmo tempo servem como mat\xc3\xa9ria-prima para a constru\xc3\xa7\xc3\xa3o de novos materiais com propriedades desejadas, podemos propor a amplia\xc3\xa7\xc3\xa3o da tabela peri\xc3\xb3dica a uma terceira dimens\xc3\xa3o._NEWLINE_A id\xc3\xa9ia b\xc3\xa1sica dos super\xc3\xa1tomos se baseia na premissa de que a natureza do espectro eletr\xc3\xb4nico de val\xc3\xaancia e a qu\xc3\xadmica de val\xc3\xaancia associada aos aglomerados possam ser an\xc3\xa1logas \xc3\xa0s dos \xc3\xa1tomos elementares. Uma vez que, em princ\xc3\xadpio, n\xc3\xa3o h\xc3\xa1 limite em rela\xc3\xa7\xc3\xa3o ao tamanho e composi\xc3\xa7\xc3\xa3o de aglomerados, as possibilidades para descoberta de materiais adicionais s\xc3\xa3o ilimitadas. Para melhor compreens\xc3\xa3o, aglomerados podem ser pensados como mol\xc3\xa9culas artificiais._NEWLINE_Devido ao fato de que as propriedades dos aglomerados podem ser controladas pelo seu tamanho e composi\xc3\xa7\xc3\xa3o, os super\xc3\xa1tomos oferecem capacidade sem precedentes de servir como blocos de constru\xc3\xa7\xc3\xa3o para o desenvolvimento de materiais com caracter\xc3\xadsticas sob medida._NEWLINE_Os n\xc3\xadveis eletr\xc3\xb4nicos de um aglomerados s\xc3\xa3o muito mais complexos do que aqueles encontrados em \xc3\xa1tomos, e s\xc3\xa3o determinados n\xc3\xa3o apenas pelo tamanho e composi\xc3\xa7\xc3\xa3o do aglomerado, mas tamb\xc3\xa9m por sua simetria. Isto pode ser observado na Figura 3, que compara os n\xc3\xadveis de energia de um \xc3\xa1tomo Al com os de um aglomerado Al13 icosa\xc3\xa9drico._NEWLINE_O tamanho dos aglomerados pode variar de alguns poucos \xc3\xa1tomos at\xc3\xa9 milhares de \xc3\xa1tomos. Alterando a mat\xc3\xa9ria-prima, tanto aglomerados homoat\xc3\xb4micos quanto heteroat\xc3\xb4micos podem ser produzidos. Uma vez que as propriedades destes aglomerados dependem fortemente de seu tamanho e composi\xc3\xa7\xc3\xa3o, \xc3\xa9 poss\xc3\xadvel projetar um n\xc3\xbamero ilimitado de grupos que imitam o comportamento qu\xc3\xadmico dos elementos da tabela peri\xc3\xb3dica. Materiais com propriedades sob medida podem ser sintetizados pela jun\xc3\xa7\xc3\xa3o destes aglomerados._NEWLINE_O estudo de super\xc3\xa1tomos tem at\xc3\xa9 agora se preocupado com as esp\xc3\xa9cies que apresentam configura\xc3\xa7\xc3\xb5es eletr\xc3\xb4nicas est\xc3\xa1veis. Em tais configura\xc3\xa7\xc3\xb5es, todos os el\xc3\xa9trons est\xc3\xa3o emparelhados e as esp\xc3\xa9cies resultantes s\xc3\xa3o, portanto, n\xc3\xa3o-magn\xc3\xa9ticas. Para produzir materiais com propriedades magn\xc3\xa9ticas interessantes, as estruturas devem ser projetadas com um n\xc3\xbamero m\xc3\xa1ximo de el\xc3\xa9trons desemparelhados._NEWLINE_Atualmente, destacam-se pesquisas sobre super\xc3\xa1tomos extremamente promissoras para o desenvolvimento de novos materiais magn\xc3\xa9ticos._NEWLINE_Super\xc3\xa1tomos de alum\xc3\xadnio foram os primeiros a serem estudados, devido \xc3\xa0 grande abund\xc3\xa2ncia deste elemento e \xc3\xa0s in\xc3\xbameras poss\xc3\xadveis aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es para seus aglomerados, como, por exemplo, em catalisadores para combust\xc3\xadveis ou como cristais supercondutores._NEWLINE_Por\xc3\xa9m, ao longo dos \xc3\xbaltimos anos, v\xc3\xa1rios grupos, incluindo Al13, BAl12, Al14, Al7- e  (As73-) foram descobertos para imitar os comportamentos de halog\xc3\xaanios, metais alcalinos terrosos e esp\xc3\xa9cies multivalentes e polivalentes de \xc3\xa1tomos e, portanto, pertencem \xc3\xa0 \xe2\x80\x9cfam\xc3\xadlia\xe2\x80\x9d dos super\xc3\xa1tomos. \xc3\x89 importante destacar que, enquanto aglomerados isolados s\xc3\xa3o est\xc3\xa1veis, os aglomerados de aglomerado nem sempre constituem formas est\xc3\xa1veis de mat\xc3\xa9ria. Foi proposto recentemente que o conceito super\xc3\xa1tomos tamb\xc3\xa9m pode ser estendido para aglomerados met\xc3\xa1licos, como o Aun ligado a tiolato (complexo do tipo SR) ou a outros ligantes. Neste caso, os ligantes que cercam o n\xc3\xbacleo met\xc3\xa1lico retiram el\xc3\xa9trons do metal, o que leva a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de esp\xc3\xa9cies est\xc3\xa1veis quando os  orbitais eletr\xc3\xb4nicos s\xc3\xa3o totalmente preenchidos, como em aglomerado livres est\xc3\xa1veis._NEWLINE_A tabela a seguir apresenta alguns aglomerados de super\xc3\xa1tomos e os respectivos elementos a que imitam o comportamento._NEWLINE_Aglomerados met\xc3\xa1licos de pequeno porte tem atraido muita aten\xc3\xa7\xc3\xa3o devido aos seus aspectos f\xc3\xadsicos e qu\xc3\xadmicos fundamentais e suas diversas aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es potenciais. Esses aglomerados exibem comportamentos incomuns decorrentes da dimens\xc3\xa3o do confinamento qu\xc3\xa2ntico e efeitos de fronteira, que s\xc3\xa3o significativamente diferentes de \xc3\xa1tomos individuais isolados.  Portanto, \xc3\xa9 importante investigar as propriedades dos aglomerados antes de explorar suas aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es._NEWLINE_Estudar aglomerados individuais com tamanhos selecionados fornece a oportunidade de investigar os fatores que regem os comportamentos f\xc3\xadsico e qu\xc3\xadmico, e explorar os mecanismos fundamentais que governam a reatividade qu\xc3\xadmica. Em particular, com estudos bem elaborados, os aglomerados tanto podem servir como modelos de tratamento para desvendar mecanismos de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es catal\xc3\xadticas desconhecidas quanto fornecer informa\xc3\xa7\xc3\xb5es de valor na concep\xc3\xa7\xc3\xa3o de nanocatalisadores com reatividade e/ou seletividade espec\xc3\xadfica._NEWLINE_O avan\xc3\xa7o das pesquisas e os resultados apresentados at\xc3\xa9 agora t\xc3\xaam motivado muitas ideias para aplica\xc3\xa7\xc3\xa3o de aglomerados em diversos ramos tecnol\xc3\xb3gicos, desde a ind\xc3\xbastria de alimentos at\xc3\xa9 avan\xc3\xa7ados tratamentos medicinais._NEWLINE_Existem diversos estudos sobre aglomerados at\xc3\xb4micos e o comportamento de v\xc3\xa1rios elementos vem sendo investigado, como Na, C (fulerenos), B (jaulas de boro), nanopart\xc3\xadculas de Al._NEWLINE_Assim como os elementos qu\xc3\xadmicos, os aglomerados t\xc3\xaam identidade e caracter\xc3\xadsticas pr\xc3\xb3prias e diferentes das dos \xc3\xa1tomos que os originam. Pesquisas recentes demonstraram que alguns desses aglomerados apresentam propriedades remanescentes de outros \xc3\xa1tomos da tabela peri\xc3\xb3dica e s\xc3\xa3o capazes de substitu\xc3\xad-los em compostos conhecidos. Esta descoberta proporcionou a sugest\xc3\xa3o de uma tabela peri\xc3\xb3dica 3D, onde os aglomerados ocupariam uma terceira dimens\xc3\xa3o, de acordo com as caracter\xc3\xadsticas que s\xc3\xa3o similares a dos elementos da tabela peri\xc3\xb3dica._NEWLINE_Al\xc3\xa9m disso, existem aglomerados capazes de combinar-se com outros elementos, formando novos compostos com propriedades particulares e mantendo ainda sua identidade, assim como os \xc3\xa1tomos da tabela peri\xc3\xb3dica. A esses aglomerados d\xc3\xa1-se o nome de super\xc3\xa1tomos._NEWLINE_A estrutura eletr\xc3\xb4nica dos super\xc3\xa1tomos \xc3\xa9 bem peculiar. Os \xc3\xa1tomos est\xc3\xa3o ligados por for\xc3\xa7as eletrost\xc3\xa1ticas e a dist\xc3\xa2ncia entre eles \xc3\xa9 resultado das for\xc3\xa7as de atra\xc3\xa7\xc3\xa3o e repuls\xc3\xa3o e do arranjo tridimensional do aglomerado. Os n\xc3\xbacleos e os el\xc3\xa9trons mais internos dos \xc3\xa1tomos que formam o aglomerado descrevem uma esfera positivamente carregada com potencial uniformemente distribu\xc3\xaddo e os el\xc3\xa9trons da camada de val\xc3\xaancia desses \xc3\xa1tomos formam uma nuvem de el\xc3\xa9trons distribu\xc3\xaddos em camadas eletr\xc3\xb4nicas em torno do pseudo-n\xc3\xbacleo. Isso resulta em uma estrutura eletr\xc3\xb4nica similar a dos \xc3\xa1tomos. Esse modelo \xc3\xa9 chamado Jellium._NEWLINE_A distribui\xc3\xa7\xc3\xa3o eletr\xc3\xb4nica do modelo at\xc3\xb4mico Jellium, tamb\xc3\xa9m conhecida como dispers\xc3\xa3o homog\xc3\xaanea de el\xc3\xa9trons para \xe2\x80\x9corbitais superat\xc3\xb4micos\xe2\x80\x9d obedece a lei de exclus\xc3\xa3o de Pauli, tal qual para os elementos, e \xc3\xa9 descrita por: 1S2|1P6|1D10|2S2 1F14|2P6 1G18|2D10 3S2 1H22|\xe2\x80\xa6, onde S-P-D-F-G denotam os caracteres do momento angular. As esp\xc3\xa9cies mais est\xc3\xa1veis apresentam distribui\xc3\xa7\xc3\xb5es de n\xc3\xadveis de energia com orbitais completos, similar aos gases nobres, com n = 2, 8, 18, 34, 58, 92, 138 e etc. Essas esp\xc3\xa9cies s\xc3\xa3o in\xc3\xa9rteis em atmosferas altamente oxidantes, como as c\xc3\xa2maras de oxig\xc3\xaanio em altas temperaturas._NEWLINE_Dessa forma, a busca por aglomerados com novas propriedades \xc3\xa9 o campo de amplo interesse na \xc3\xa1rea qu\xc3\xadmica. A pesquisa de novos modelos de aglomerados pode levar a descoberta de novos compostos com caracter\xc3\xadsticas ainda desconhecidas. Este trabalho ir\xc3\xa1 abordar as propriedades f\xc3\xadsicas e qu\xc3\xadmicas dos aglomerados de super\xc3\xa1tomos, bem como os recentes avan\xc3\xa7os e perspectivas nesta importante \xc3\xa1rea de pesquisa.\n_START_SECTION_\nPropriedades dos Super\xc3\xa1tomos\n_START_PARAGRAPH_\nOs super\xc3\xa1tomos possuem o espectro de val\xc3\xaancia eletr\xc3\xb4nica e val\xc3\xaancia qu\xc3\xadmica an\xc3\xa1logos ao do \xc3\xa1tomo que os originaram. Esta analogia pode ser vista atrav\xc3\xa9s do n\xc3\xadvel eletr\xc3\xb4nico em um g\xc3\xa1s confinado de el\xc3\xa9tron quase-livre, no qual o confinamento do quantum resulta em uma sequ\xc3\xaancia de n\xc3\xadvel eletr\xc3\xb4nico 1S2 1P6 1D10. Diversos aglomerados possuem propriedades similares aos halog\xc3\xaanios, tais como, Al13, BAl12, Al14, Al7-  and (As73-), e para os aglomerados de Al13, foi encontrada afinidade eletr\xc3\xb4nica t\xc3\xa3o alta quanto a dos halog\xc3\xaanios. Quanto \xc3\xa0 afinidade eletr\xc3\xb4nica, o alum\xc3\xadnio-13 mant\xc3\xa9m sua integridade mesmo ap\xc3\xb3s a intera\xc3\xa7\xc3\xa3o com outros compostos em um aglomerado. Isso ocorre devido \xc3\xa0 entidade Al13X- permanecer est\xc3\xa1vel, onde X \xc3\xa9 um halog\xc3\xaanio, que possui uma afinidade eletr\xc3\xb4nica igual ou inferior ao alum\xc3\xadnio no complexo. Em fase gasosa, o alum\xc3\xadnio reagiu com mol\xc3\xa9culas como I2 e HI gerando as novas esp\xc3\xa9cies que se comportaram como halog\xc3\xaanios. Al\xc3\xa9m disso, medidas de afinidade eletr\xc3\xb4nica do Al13 o correlacionaram muito pr\xc3\xb3ximo ao cloro. O Al13 neutro e o seu \xc3\xa2nion mimetizam um (super) halog\xc3\xaaneo no primeiro caso, e no aglomerado ele se comporta como esp\xc3\xa9cies gasosas raras ou n\xc3\xa3o-reativas. Esses dados mostram que o Al13- ret\xc3\xa9m sua integridade, mesmo na presen\xc3\xa7a de ligantes reativos como o iodo. J\xc3\xa1 o Al14, apresentou certas caracter\xc3\xadsticas do metal alcalino terroso presente no aglomerado. O mapeamento da densidade das cargas desses aglomerados proporciona uma compreens\xc3\xa3o de qu\xc3\xa3o reativas s\xc3\xa3o essas esp\xc3\xa9cies com n\xc3\xbameros \xc3\xadmpares de \xc3\xa1tomos de iodo. Quando um \xc3\xa1tomo de I est\xc3\xa1 \xc3\xa0 esquerda e sozinho num lado oposto ao v\xc3\xa9rtice contendo o Al, uma \xc3\xa1rea de alta densidade de carga forma-se sobre o v\xc3\xa9rtice o qual pode agir quimicamente como um s\xc3\xadtio ativo, como mostrado por Jones et al., 2006, utilizando o iodeto de metila. Essa distribui\xc3\xa7\xc3\xa3o de densidade de carga pode ser vista na figura abaixo (Figura 6)._NEWLINE_Uma an\xc3\xa1lise detalhada da estrutura eletr\xc3\xb4nica do Al13- que \xc3\xa9 quimicamente inerte, possui uma grande separa\xc3\xa7\xc3\xa3o HOMO-LUMO, a qual \xc3\xa9 mantida nos aglomerados Al13In-. Assim, mantem-se a estabilidade qu\xc3\xadmica j\xc3\xa1 iniciada com o Al13-. A figura abaixo (Figura 7) mostra a as estruturas geom\xc3\xa9tricas dos aglomerados de Al13 e Al 13-._NEWLINE_Al\xc3\xa9m dos aglomerados de Al13, os aglomerados de van\xc3\xa1dio tamb\xc3\xa9m apresentam propriedades intrigantes e que foram estudadas por Reveles, J. U., et al. Analisando a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de aglomerado livres compostos por um \xc3\xa1tomo de van\xc3\xa1dio rodeado por \xc3\xa1tomos alcalinos e aglomerados de MnAu24(SH)18. Particularmente, o aglomerado de VCs8 \xc3\xa9 mostrado por ter o subn\xc3\xadvel d parcialmente completo, importante destacar que subn\xc3\xadveis com letra min\xc3\xbascula referem-se aos \xc3\xa1tomos isolados (i.e. V, Al, etc) e subn\xc3\xadveis com letra mai\xc3\xbascula referem-se aos subn\xc3\xadveis do aglomerado formado, e um subn\xc3\xadvel eletr\xc3\xb4nico SP deslocalizado completo. O an\xc3\xa1logo at\xc3\xb4mico mais pr\xc3\xb3ximo \xc3\xa9 o mangan\xc3\xaas que possui uma configura\xc3\xa7\xc3\xa3o d5s2, com o subn\xc3\xadvel d com cinco el\xc3\xa9trons desemparelhados e o subn\xc3\xadvel s completo com dois el\xc3\xa9trons. Essa analogia se estende a d\xc3\xadmeros e tr\xc3\xadmeros, em que os an\xc3\xa1logos de mudan\xc3\xa7a no acoplamento magn\xc3\xa9tico em Mnn s\xc3\xa3o encontrados em agregados de super\xc3\xa1tomos. O van\xc3\xa1dio \xc3\xa9 n\xc3\xa3o-magn\xc3\xa9tico na fase s\xc3\xb3lida, mas \xc3\xa1tomos de van\xc3\xa1dio podem ter um momento magn\xc3\xa9tico m\xc3\xa1ximo de 3\xc2\xb5B (Bohr magneton) por \xc3\xa1tomo (com tr\xc3\xaas el\xc3\xa9trons ocupando o subn\xc3\xadvel d). Pequenos aglomerados de van\xc3\xa1dio s\xc3\xa3o n\xc3\xa3o-magn\xc3\xa9ticos. A anomalia \xc3\xa9 observada em aglomerados de van\xc3\xa1dio com s\xc3\xb3dio, pot\xc3\xa1ssio e c\xc3\xa9sio, onde observa-se um aumento significativo no momento magn\xc3\xa9tico de 6,6-7,0\xc2\xb5B para \xc3\xa1tomos de pot\xc3\xa1ssio e s\xc3\xb3dio e de 4\xc2\xb5B para o c\xc3\xa9sio. A figura abaixo (Figura 8) representa a geometria dos aglomerados formados por adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de \xc3\xa1tomos de s\xc3\xb3dio e de c\xc3\xa9sio._NEWLINE_Os gr\xc3\xa1ficos apresentados na figura 9, abaixo representam a tend\xc3\xaancia energ\xc3\xa9tica e magn\xc3\xa9tica dos aglomerados de van\xc3\xa1dio com s\xc3\xb3dio e com c\xc3\xa9sio._NEWLINE_E a figura abaixo (Figura 10) mostra as estruturas geom\xc3\xa9tricas de menor energia para V2Na16 e para o d\xc3\xadmero de (VCs8)2, e a densidade eletr\xc3\xb4nica total e de rede de spin do aglomerado de VCs8._NEWLINE_Estudos realizados por Castleman Jr., 2011   demonstraram que a t\xc3\xa9cnica de mapeamento da velocidade por imagem permite quantificar eletronicamente o estado excitado do elemento do aglomerados, inclusive sua anisotropia. Melko et al., 2010, demonstraram que aglomerados contendo composi\xc3\xa7\xc3\xb5es at\xc3\xb4micas diferentes, mas com o mesmo arranjo estrutural apresentam propriedades eletr\xc3\xb4nicas id\xc3\xaanticas como: afinidade eletr\xc3\xb4nica, mesmo n\xc3\xbamero de el\xc3\xa9trons de val\xc3\xaancia e separa\xc3\xa7\xc3\xa3o dos n\xc3\xadveis energ\xc3\xa9ticos. A descoberta das propriedades eletr\xc3\xb4nicas semelhantes tamb\xc3\xa9m sugere comportamento qu\xc3\xadmico semelhante o que implica que os aglomerados podem ser considerados como \xe2\x80\x9csuper\xc3\xa1tomos\xe2\x80\x9d com propriedades previs\xc3\xadveis. As propriedades eletr\xc3\xb4nicas dos s\xc3\xb3lidos at\xc3\xb4micos s\xc3\xa3o governadas pelas bandas formadas atrav\xc3\xa9s da sobreposi\xc3\xa7\xc3\xa3o dos orbitais at\xc3\xb4micos enquanto que nos aglomerados s\xc3\xb3lidos a energia das bandas depender\xc3\xa1 dos estados eletr\xc3\xb4nicos nos aglomerados individuais. Al\xc3\xa9m disso, o comprimento e a natureza das liga\xc3\xa7\xc3\xb5es tamb\xc3\xa9m s\xc3\xa3o pontos para a diferencia\xc3\xa7\xc3\xa3o entre os s\xc3\xb3lidos e os aglomerados; nos s\xc3\xb3lidos s\xc3\xb3 h\xc3\xa1 liga\xc3\xa7\xc3\xb5es de um tipo e comprimento, j\xc3\xa1 nos aglomerados h\xc3\xa1 diferentes escalas e dire\xc3\xa7\xc3\xb5es de liga\xc3\xa7\xc3\xb5es intra e inter aglomerados._NEWLINE_As propriedades \xc3\xb3pticas dos aglomerados tamb\xc3\xa9m foram estudadas. Quando ligantes quirais s\xc3\xa3o usados na s\xc3\xadntese dos aglomerados, \xc3\xa9 observada intensa atividade \xc3\xb3ptica, muito maior do que s\xc3\xb3 nos ligantes. Estudos de dicro\xc3\xadsmo circular realizados por Noguez et al., 2011, permitiram a aquisi\xc3\xa7\xc3\xa3o de informa\xc3\xa7\xc3\xb5es estruturais precisas para essas \xe2\x80\x9cmol\xc3\xa9culas\xe2\x80\x9d. Esses resultados mostram que h\xc3\xa1 uma complexa intera\xc3\xa7\xc3\xa3o entre a estrutura dos ligantes e o centro met\xc3\xa1lico (o ouro, p.ex.) e os estados eletr\xc3\xb4nicos do aglomerado._NEWLINE_O spin tamb\xc3\xa9m controla a reatividade dos aglomerados com outras esp\xc3\xa9cies, por exemplo, a reatividade dos aglomerados de alum\xc3\xadnio com o oxig\xc3\xaanio p\xc3\xb4de ser alterada com a mudan\xc3\xa7a dos seus estados de spin. Sabe-se que pequenos aglomerados de \xc3\xa2nions de alum\xc3\xadnio contendo mais de 12 \xc3\xa1tomos de Al s\xc3\xa3o muito reativos ao oxig\xc3\xaanio, no entanto, quando nestes aglomerados s\xc3\xa3o adicionados \xc3\xa1tomos de H, um novo modelo de reatividade emerge. Os estudos te\xc3\xb3ricos demonstraram que essa redu\xc3\xa7\xc3\xa3o de reatividade est\xc3\xa1 relacionada \xc3\xa0 conserva\xc3\xa7\xc3\xa3o do spin; as mol\xc3\xa9culas de oxig\xc3\xaanio t\xc3\xaam um estado de multiplicidade tripleto e a reatividade com os aglomerados mesmo tendo o mesmo numero de el\xc3\xa9trons de val\xc3\xaancia, \xc3\xa9 necess\xc3\xa1ria uma excita\xc3\xa7\xc3\xa3o de spin do metal. Em contrapartida, nos casos onde a energia de excita\xc3\xa7\xc3\xa3o do spin do metal \xc3\xa9 baixa, o O2 se liga fortemente, pois a liga\xc3\xa7\xc3\xa3o O-O se rompe e os aglomerados tornam-se reativos. Quando a energia de excita\xc3\xa7\xc3\xa3o do spin \xc3\xa9 alta, a reatividade \xc3\xa9 reduzida. Estes dados s\xc3\xa3o muito importantes pois, aglomerados que s\xc3\xa3o n\xc3\xa3o-reativos podem tornar-se reativos pela mudan\xc3\xa7a de configura\xc3\xa7\xc3\xa3o de spin do aglomerado (via adi\xc3\xa7\xc3\xa3o de um \xc3\xa1tomo de H, p. ex.) ou excitando o oxig\xc3\xaanio para um estado de spin singleto.Para evitar a tend\xc3\xaancia de se aderirem, os aglomerados s\xc3\xa3o inseridos dentre de cavidades chamadas de ze\xc3\xb3litas ou depositam-nas em superf\xc3\xadcies._NEWLINE_Sabe-se que o Mn exibe uma complexa ordem magn\xc3\xa9tica numa unidade celular de 58 \xc3\xa1tomos. J\xc3\xa1 a mol\xc3\xa9cula Mn2, possui momentos de spin at\xc3\xb4mico antiferromagneticamente acoplados enquanto que os aglomerados de Mn3 e Mn4 possuem momentos ferromagneticamente acoplados. Os momentos magn\xc3\xa9ticos de pequenos aglomerados de Nin tamb\xc3\xa9m mudam conforme o seu tamanho, e o Ni5 possui um grande momento de spin variando de 0,85-1,81 \xc2\xb5B. De fato, o aglomerados de Ni5 exibe um momento de 1,81 \xc2\xb5B, quase tr\xc3\xaas vezes mais que o valor da massa e o momento diminui cerca de 25% do Ni5 para o Ni6. De modo semelhante, quando o Rh \xc3\xa9 n\xc3\xa3o-magn\xc3\xa9tico, pequenos aglomerados de Rhn exibe finitos momentos de spin que variam fortemente com o tamanho.\n_START_SECTION_\nRecentes avan\xc3\xa7os e perspectivas\n_START_PARAGRAPH_\nComo j\xc3\xa1 foi mencionado anteriormente, os super\xc3\xa1tomos s\xc3\xa3o aglomerados at\xc3\xb4micos que apresentam a qu\xc3\xadmica semelhante de \xc3\xa1tomos da Tabela Peri\xc3\xb3dica, ou ainda, alguns apresentam propriedade f\xc3\xadsicas diferentes de todos os \xc3\xa1tomos j\xc3\xa1 descritos. Nesse contexto, os super\xc3\xa1tomos poderiam servir como blocos de constru\xc3\xa7\xc3\xa3o para uma classe de s\xc3\xb3lidos com propriedades estruturais, eletr\xc3\xb4nicas, \xc3\xb3pticas, magn\xc3\xa9ticas e termodin\xc3\xa2micas \xc3\xbanicas. Obviamente, esses Super\xc3\xa1tomos precisam ser est\xc3\xa1veis ou metaest\xc3\xa1veis para que esses aglomerados de \xc3\xa1tomos possam ser usados como tijolos para a constru\xc3\xa7\xc3\xa3o de novos materiais._NEWLINE_Como pode-se manipular e sintetizar novos super\xc3\xa1tomos, espera-se que possamos manipular as propriedades que desejemos para os novos blocos de constru\xc3\xa7\xc3\xa3o. Pode-se ajustar e melhorar propriedades f\xc3\xadsicas, qu\xc3\xadmicas, eletr\xc3\xb4nicas, magn\xc3\xa9ticas e \xc3\xb3pticas._NEWLINE_As id\xc3\xa9ias a que se prop\xc3\xb5e de aproveitar os efeitos qu\xc3\xa2nticos que emergem em sistemas de dimens\xc3\xb5es limitadas para reduzir a qu\xc3\xadmica de nanopart\xc3\xadculas para aquelas tipicamente caracter\xc3\xadstica de \xc3\xa1tomos. Isto permite que se use a metodologia qu\xc3\xadmica de \xc3\xa1tomos como novos caminhos para materiais nano-estruturados com inovadoras propriedades eletr\xc3\xb4nicas, \xc3\xb3pticas, magn\xc3\xa9ticas e mec\xc3\xa2nicas. As propriedades incomuns exibido pelo super-\xc3\xa1tomos Jellium como base levanta a possibilidade de manipular o comportamento qu\xc3\xadmico de materiais ou estender suas aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es de produtos qu\xc3\xadmicos em termos de reatividade. A forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de mol\xc3\xa9culas contendo super\xc3\xa1tomo atrav\xc3\xa9s de rea\xc3\xa7\xc3\xb5es qu\xc3\xadmicas selecionadas abre muitas possibilidades para a s\xc3\xadntese de novos materiais nano-estruturados, e a adapta\xc3\xa7\xc3\xa3o de materiais com centros de rea\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xbanica. Como um exemplo, o super\xc3\xa1tomo Al13, que se comporta como halog\xc3\xaanio. Na s\xc3\xadntese org\xc3\xa2nica em geral usa-se muito halog\xc3\xaanio, logo, a substitui\xc3\xa7\xc3\xa3o de um halog\xc3\xaanio pelo Al13 abre muitos novos aspectos interessantes para explorar._NEWLINE_O Al13 se assemelha as propriedades f\xc3\xadsicas e qu\xc3\xadmicas do Iodo, consequentemente, n\xc3\xa3o apresentando as propriedades do alum\xc3\xadnio em seu estado elementar. Assim, um pol\xc3\xadmero feito com esse super\xc3\xa1tomo ir\xc3\xa1 ser um melhor condutor do que um pol\xc3\xadmero de alum\xc3\xadnio, pois o super\xc3\xa1tomo n\xc3\xa3o se oxidar\xc3\xa1 e n\xc3\xa3o ser\xc3\xa1 queimado por combust\xc3\xadveis que queimam alum\xc3\xadnio._NEWLINE_Visto a versatilidade de s\xc3\xadntese e propriedades dos super\xc3\xa1tomos pode-se esperar como perspectivas, avan\xc3\xa7os tecnol\xc3\xb3gicos e aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es em diversas \xc3\xa1reas, como medicina, produ\xc3\xa7\xc3\xa3o de alimentos, fotografia, inform\xc3\xa1tica, farm\xc3\xa1cia e entre outros. Assim, as aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es poss\xc3\xadveis parecem variar com a imagina\xc3\xa7\xc3\xa3o do indiv\xc3\xadduo ou grupo de indiv\xc3\xadduos que os estuda._NEWLINE_Dentre todas as perspectivas relativas a poss\xc3\xadveis empregos e ou estudos das super\xc3\xa1tomos, a que mais se destaca \xc3\xa9 o trabalho com os super\xc3\xa1tomos superfrios, chamados condensado de Bose-Einstein. Eric Cornell e Carl Wieman ganharam o Pr\xc3\xaamio Nobel de F\xc3\xadsica de 2001 por seu trabalho nesse campo, e outras equipes tamb\xc3\xa9m relataram avan\xc3\xa7os nessa \xc3\xa1rea. Este parece ser o campo mais observado pelos te\xc3\xb3ricos da \xc3\xa1rea, pois, como supracitado, \xc3\xa9 fruto de um Pr\xc3\xaamio Nobel._NEWLINE_Exceto pelas descobertas ocasionais de novos elementos metaest\xc3\xa1veis de curta vida associados a ilha de estabilidade, a tabela peri\xc3\xb3dica dispon\xc3\xadvel no s\xc3\xa9culo 20 parecia estar completa. Entretanto, o desenvolvimento das pesquisas em torno dos super\xc3\xa1tomos tem expandido a tradicional tabela peri\xc3\xb3dica a uma terceira dimens\xc3\xa3o._NEWLINE_Um exemplo foi a descoberta de que Al13 reteve sua integridade mesmo quando interagiu com outros componentes de um composto de aglomerados. Isto \xc3\xa9 evidenciado pelo fato de que Al13X- persiste uma entidade est\xc3\xa1vel, onde X \xc3\xa9 um halog\xc3\xaanio tal como o iodo tendo uma afinidade eletr\xc3\xb4nica igual ou menor do que o complexo de alum\xc3\xadnio. Experimentos em que Alum\xc3\xadnio foi reagido com mol\xc3\xa9culas contendo halog\xc3\xaanio, tais como I2 e HI mostrou que o componente contendo alum\xc3\xadnio comportou-se como um halog\xc3\xaanio ligado, como esp\xc3\xa9cies di ou trihalogenadas. Assim, Al13 neutro e seus \xc3\xa2nions mimetizam um (super) halog\xc3\xaanio, e no contexto de um \xe2\x80\x9c\xc3\xa1tomo\xe2\x80\x9d com camada fechada, ele comportou-se como um g\xc3\xa1s raro. J\xc3\xa1 esp\xc3\xa9cies de Al14 mostram caracter\xc3\xadsticas de um metal alcalino terroso._NEWLINE_Estudos mais recentes revelaram super\xc3\xa1tomos de comportamento multivalente, an\xc3\xa1logo ao comportamento mostrado por v\xc3\xa1rios elementos da tabela peri\xc3\xb3dica, por exemplo, Al7-/+(x) mimetiza os elementos do grupo 13. Pesquisas realizadas a partir de 2007 tem revelado ainda mais o fato de que o conceito de super\xc3\xa1tomo pode se estender para al\xc3\xa9m das aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es para sistemas contendo alum\xc3\xadnio, como tem sido evidenciado, por exemplo, com estudos de outros super\xc3\xa1tomos, incluindo As73- e As113-, que suporta algo an\xc3\xa1logo ao f\xc3\xb3sforo (val\xc3\xaancia 5, 3, -3), e  K3O, an\xc3\xa1logo ao um metal alcalino._NEWLINE_Estes estudos abrem perspectiva para a forma\xc3\xa7\xc3\xa3o de classes com an\xc3\xa1logos a v\xc3\xa1rios elementos da tabela peri\xc3\xb3dica como pode ser melhor visualizado na Figura 11._NEWLINE_Para o professor Dr. Ir. Andreas Schimidt-Ott, importante pesquisador da \xc3\xa1rea, os super\xc3\xa1tomos encontrados at\xc3\xa9 agora compartilham propriedades qu\xc3\xadmicas com elementos da tabela peri\xc3\xb3dica, pois suas camadas eletr\xc3\xb4nicas s\xc3\xa3o semelhantes. No entanto, o professor Schimidt-Ott espera que a ci\xc3\xaancia nos pr\xc3\xb3ximos anos encontrar\xc3\xa1 \xc3\xa1tomos com outras camadas que fornecer\xc3\xa1 propriedades totalmente novas. Segundo ele, esses s\xc3\xa3o os super\xc3\xa1tomos que formar\xc3\xa3o a tabela peri\xc3\xb3dica de terceira dimens\xc3\xa3o._NEWLINE_Recentemente descobriu-se que aglomerados de magn\xc3\xa9sio tem atividade magn\xc3\xa9tica, semelhante a um \xc3\xadm\xc3\xa3 de ferro, sendo que com uma intensidade ainda maior._NEWLINE_\xc3\x89 essa caracter\xc3\xadstica de um super\xc3\xa1tomo apresentar comportamento semelhante \xc3\xa0 de outro \xc3\xa1tomo que permite o pensamento de um novo eixo na tabela peri\xc3\xb3dica.\n_START_SECTION_\nConsidera\xc3\xa7\xc3\xb5es Finais\n_START_PARAGRAPH_\nO grande avan\xc3\xa7o na s\xc3\xadntese, caracteriza\xc3\xa7\xc3\xa3o e compreens\xc3\xa3o fundamental de materiais com dimens\xc3\xb5es at\xc3\xb4micas ocorreu por causa de inova\xc3\xa7\xc3\xb5es em m\xc3\xa9todos experimentais e te\xc3\xb3ricos. O desenvolvimento de m\xc3\xa9todos te\xc3\xb3ricos ajudados por computadores com alto processamento de dados n\xc3\xa3o s\xc3\xb3 tornou poss\xc3\xadvel a an\xc3\xa1lise de dados experimentais complexos, mas tamb\xc3\xa9m permitiu prever propriedades que podem ser verificadas experimentalmente. A precis\xc3\xa3o das informa\xc3\xa7\xc3\xb5es fornecidas \xc3\xa9 tal que os m\xc3\xa9todos te\xc3\xb3ricos podem ser usados para desenvolver materiais com propriedades sob medida. Estudar os super\xc3\xa1tomos com tamanhos selecionados fornece a oportunidade de investigar os fatores que regem o comportamento f\xc3\xadsico e qu\xc3\xadmico e explorar os mecanismos que governam a reatividade qu\xc3\xadmica. A pesquisa de novos modelos de aglomerados pode levar \xc3\xa0 agrad\xc3\xa1vel descoberta de novos compostos com caracter\xc3\xadsticas magn\xc3\xa9ticas, eletr\xc3\xb4nicas ou \xc3\xb3ticas ainda n\xc3\xa3o vistas em nenhum outro composto ou elemento conhecido. O tamanho/volume desses aglomerados/agregados at\xc3\xb4micos e sua disposi\xc3\xa7\xc3\xa3o dependem da geometria na qual os \xc3\xa1tomos est\xc3\xa3o arranjados e, dessa forma, acredita-se na possibilidade de se desenvolver super\xc3\xa1tomos que mimetizem todos os \xc3\xa1tomos da tabela peri\xc3\xb3dica pela modelagem do design e do tamanho destes.'