A Interação Dipolar Eletrão–Eletrão Representa um Desafio ao Mecanismo de Par Radical da Magnetorecepção

Uma sensação magnética visual em aves migratórias tem sido hipotetizada como dependendo de uma reação de par radical na proteína criptocromo. Neste modelo, a sensibilidade magnética origina-se de dinâmicas de spin coerentes, uma vez que os radicais se acoplam a núcleos magnéticos via interações hiperfinas. Estudos anteriores frequentemente negligenciaram o acoplamento dipolar eletrão–eletrão (EED) dessa hipótese. Mostramos que as interações EED suprimem a resposta anisotrópica ao campo geomagnético pelo mecanismo de par radical no criptocromo e que essa atenuação provavelmente não pode ser mitigada pelo cancelamento mútuo do acoplamento EED e do acoplamento de troca eletrônica, como sugerido anteriormente. Em seguida, demonstramos que essa limitação pode ser superada ao estender o modelo convencional para incluir um terceiro radical que não reage. Prevemos que os efeitos hiperfinos possam trabalhar em conjunto com interações dipolares de três radicais para aprimorar uma resposta magnética superior, proporcionando assim um novo princípio para a magnetossensibilidade com aplicações em sensoriamento, navegação e na avaliação dos efeitos dos campos magnéticos biológicos.