triidrogeno, o H ₃ ⁺ , è riconosciuto dagli scienziati come la molecola che ha creato l'universo. Negli ultimi numeri di Comunicazioni sulla natura e il Giornale di Fisica Chimica , I ricercatori della Michigan State University hanno impiegato laser ad alta velocità per puntare i riflettori sui meccanismi chiave dell'H ₃ ⁺ creazione e la sua insolita chimica.

h ₃ ⁺ è prevalente nell'universo, la via Lattea, giganti gassosi e ionosfera terrestre. Viene anche creato e studiato nel laboratorio di Marcos Dantus, Professore Emerito Universitario di Chimica e Fisica. Utilizzando laser ultraveloci e la tecnologia inventata da Dantus, un team di scienziati sta iniziando a comprendere la chimica di questa molecola iconica.

"Osservando come il roaming H ₂ le molecole evolvono in H ₃ ⁺ è a dir poco sorprendente, "Dantus ha detto. "Abbiamo prima documentato questo processo utilizzando il metanolo; ora siamo stati in grado di espandere e duplicare questo processo in un certo numero di molecole e abbiamo identificato una serie di nuovi percorsi".

Gli astrochimici vedono il quadro generale, osservando H ₃ ⁺ e definendolo attraverso una prospettiva interstellare. È stato creato così velocemente, in meno tempo di quanto ci vuole un proiettile per attraversare un atomo, che è estremamente difficile capire come si rompono tre legami chimici e se ne formano tre nuovi in ​​un lasso di tempo così breve.

È qui che entrano in gioco i chimici che utilizzano i laser a femtosecondi. Piuttosto che studiare le stelle usando un telescopio, Il team di Dantus guarda letteralmente al piccolo quadro. L'intera procedura viene visualizzata a livello molecolare e viene misurata in femtosecondi:1 milionesimo di 1 miliardesimo di secondo. Il processo visualizzato dal team richiede tra 100 e 240 femtosecondi. Dantus lo sa perché l'orologio si avvia quando spara il primo impulso laser. L'impulso laser poi "vede" cosa sta succedendo.

La tecnica a due laser ha rivelato il trasferimento di idrogeno, così come la chimica del roaming dell'idrogeno, questo è responsabile di H ₃ ⁺ formazione. I meccanismi di roaming generano brevemente una molecola neutra (H ₂ ) che rimane nelle vicinanze ed estrae una terza molecola di idrogeno per formare H ₃ ⁺ . E si scopre che può succedere in più di un modo. In un esperimento che coinvolge l'etanolo, il team ha rivelato sei potenziali percorsi, confermandone quattro.

Poiché gli impulsi laser sono paragonabili alle onde sonore, Il team di Dantus ha scoperto una "melodia" che esalta H ₃ ⁺ formazione e uno che scoraggia la formazione. Quando si convertono questi impulsi "sagomati" in un fischio scorrevole, la formazione di successo avviene quando la nota inizia con i bemolle, sale leggermente e termina con un discendente, immersione più profonda. La canzone è musica per le orecchie dei chimici che possono immaginare molte potenziali applicazioni per questa svolta.

"Queste reazioni chimiche sono gli elementi costitutivi della vita nell'universo, "Dantus ha detto. "La prevalenza di molecole di idrogeno in movimento nelle reazioni chimiche ad alta energia che coinvolgono molecole organiche e ioni organici è rilevante non solo per i materiali irradiati con i laser, ma anche materiali e tessuti irradiati con raggi X, elettroni ad alta energia, positroni e altro ancora."

Questo studio rivela la chimica che è rilevante in termini di formazione di acqua e molecole organiche nell'universo. I segreti che potrebbe svelare, dall'astrochimico al medico, sono infinite, Ha aggiunto.