Captan el movimiento más veloz dentro de una molécula
El poder captar los movimientos de los componentes más ligeros y por consiguiente más rápidos de una molécula, permitirá a los científicos estudiar el comportamiento molecular, lo que previamente resultaba demasiado rápido para ser captado. Ello da una nueva y más profunda comprensión de cómo se comportan las moléculas en los procesos químicos, y además proporciona la posibilidad de un mejor estudio y control de las moléculas, incluyendo las moléculas orgánicas que son los bloques básicos de la vida.
Las altas velocidades a las que los protones pueden viajar durante las reacciones químicas, implican que su movimiento necesita ser medido en unidades de tiempo llamadas "attosegundos", siendo un attosegundo igual a una trillonésima de segundo. La observación ahora lograda del movimiento de los protones, realizada en moléculas de hidrógeno y de metano con una exactitud de 100 attosegundos, desvela los movimientos más rápidos captados hasta el presente, según los investigadores del Imperial College de Londres. Dividir un segundo en intervalos tan minúsculos como 100 attosegundos, proeza que esta nueva técnica permite, es sumamente difícil de conceptualizar, ya que resulta similar a dividir la distancia de 630 millones de kilómetros que separa la Tierra de Júpiter, en porciones tan finas como el grosor de un cabello humano.
Esta nueva técnica implica que los científicos podrán ahora medir y controlar la dinámica extremadamente rápida de las moléculas en campos tales como el control de las reacciones químicas, la computación cuántica y las fuentes de rayos X de alto brillo para radiografías utilizadas en el procesamiento de materiales. Los científicos tienen ahora una visión mucho más clara de lo que está pasando dentro de las moléculas, y esto les permitirá llevar a cabo comprobaciones más rigurosas de las teorías sobre la estructura y el movimiento moleculares. Es probable que esto lleve también al desarrollo de mejores métodos de síntesis molecular y a la nanofabricación de una nueva generación de materiales.
 | | Dos científicos miden el movimiento de los protones (Foto: ICL) |
Para lograr este gran paso adelante, los científicos usaron un sistema láser especial, capaz de producir pulsos sumamente breves de luz. Estos pulsos de luz poseen un campo eléctrico oscilante que ejerce una fuerza poderosa sobre los electrones que rodean a los protones, arrancándolos repetidamente de la molécula y devolviéndolos de nuevo a ésta.
Este proceso hace que los electrones que poseen una gran cantidad de energía, la liberen en forma de un fotón de rayos X antes de volver a su estado original. El brillo de estos fotones de rayos X depende de cuánto se alejen los protones al moverse en el intervalo de tiempo entre el alejamiento y retorno de los electrones. Cuanto más lejos se mueva el protón, más baja es la intensidad del fotón de rayos X emitido, permitiendo al equipo medir cuán lejos se ha movido un protón durante el período de oscilación del electrón.
|
