Gli scienziati hanno catturato la prima osservazione diretta di un protone che fuoriesce da una molecola durante una reazione chimica. L'osservazione è stata effettuata utilizzando una tecnica chiamata diffrazione elettronica ultraveloce (UED), che ha permesso ai ricercatori di tracciare il movimento degli atomi in tempo reale.
Lo studio, pubblicato sulla rivista Science, fornisce nuove informazioni su come si rompono e si formano i legami chimici. Questa comprensione fondamentale potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci, catalizzatori e altri materiali.
In una reazione chimica, i legami tra gli atomi si rompono e si formano nuovi legami. Questo processo può essere molto veloce e avvenire nell'ordine dei femtosecondi (un quadrilionesimo di secondo). L'UED è una delle poche tecniche in grado di catturare la dinamica delle reazioni chimiche in questo lasso di tempo ultraveloce.
Nello studio, i ricercatori hanno utilizzato l’UED per tracciare il movimento degli atomi in una molecola di metano (CH4). Hanno scoperto che quando la molecola veniva esposta a un impulso laser ad alta energia, un protone (H+) veniva espulso dalla molecola. Questo processo è avvenuto entro 10 femtosecondi.
I ricercatori sono riusciti a ricostruire un film molecolare dettagliato della reazione. Il film mostra il protone che fuoriesce dalla molecola e gli atomi rimanenti che si riorganizzano per formare una nuova molecola.
Questo studio fornisce la prima osservazione diretta di un protone che fuoriesce da una molecola durante una reazione chimica. Questa comprensione fondamentale potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci, catalizzatori e altri materiali.
Maggiori dettagli sullo studio :
*Lo studio è stato condotto da ricercatori dello SLAC National Accelerator Laboratory di Menlo Park, California.
* I ricercatori hanno utilizzato il Linac Coherent Light Source (LCLS), un potente laser a raggi X, per generare gli impulsi laser ad alta energia utilizzati per avviare la reazione chimica.
* Le misurazioni UED sono state effettuate utilizzando uno speciale rilevatore chiamato streak camera. La streak camera ha permesso ai ricercatori di seguire il movimento degli atomi in tempo reale.
Potenziali applicazioni di questa ricerca :
* La comprensione fondamentale di come si rompono e si formano i legami chimici potrebbe portare allo sviluppo di nuovi farmaci, catalizzatori e altri materiali.
*Ad esempio, i ricercatori ritengono che le conoscenze acquisite da questo studio potrebbero essere utilizzate per progettare nuovi farmaci più efficaci e con minori effetti collaterali.
* Lo studio potrebbe anche portare allo sviluppo di nuovi catalizzatori, ovvero sostanze che accelerano le reazioni chimiche. Ciò potrebbe consentire di produrre sostanze chimiche in modo più efficiente e con meno rifiuti.
