Il devient progressivement plus facile de voir ce que les molécules de ressembler de près, mais de voir comment leurs changements de forme en temps réel est toujours incroyablement dur. Aujourd’hui, une nouvelle technique permet aux scientifiques de voir comment les molécules de changer de forme au cours juste trillionths de seconde.
Des chercheurs de l’Institut Max Planck pour la Structure et la Dynamique de la Matière à Hambourg ont construit ce qu’ils appellent un moléculaires de la caméra pour voir comment les atomes de changer de position dans une molécule dans une question des centaines de femtosecondes. (Pour le contexte, une femtoseconde est un millionième de milliardième de seconde).
Généralement, les techniques d’imagerie utilisées pour la capture de la dynamique des molécules utilisation de deux faisceaux laser, une première “pulse” pour exciter la molécule, un deuxième “sonde” pour acquérir une image. Mais pour obtenir une rapide exposition vous avez besoin d’une incroyablement lumineux à impulsion, ce qui signifie que les systèmes requis devenir énorme et d’un coût prohibitif. Au lieu de cela, l’équipe de Hambourg remplacé la sonde de faisceau d’électrons. L’équipe explique pourquoi c’est utile:
Les électrons ont l’avantage qu’ils peuvent directement l’image de la position des atomes dans une molécule. Comme les particules quantiques, ils ont des propriétés ondulatoires, tout comme la lumière, les quanta. Mais leurs longueurs d’onde sont si courtes qu’elles n’ont aucun problème dans la détection et l’imagerie des atomes individuels, même à faible énergie cinétique. Ils peuvent être générés assez facilement dans de petits instruments.
En fait, le faisceau d’électrons est capable de capturer une image d’une structure moléculaire en un seul coup, et le processus peut être répété rapidement pour former une sorte de film de la façon dont la molécule est la forme de changements. Dans le GIF ci-dessus, une nouvelle molécule connue comme Me4P[Pt(dmit)2]2 est l’image. Frappez avec la lumière laser, il se transforme d’un isolant électrique d’un métal et de la vidéo, avec 200 femtoseconde entre chaque image, montre que cela arrive parce que juste un peu d’atomes dans la molécule de bouger. Les résultats sont publiés dans la revue Science.
L’équipe souligne que la technique permettra aux chercheurs rapidement comprend comment des changements dramatiques dans les molécules résultats de changements subtils dans leur structure—quelque chose qui est pratiquement impossible dans le passé. “Des milliers de possibilités sont réduites à quelques simples, de base, les pas de danse de la atomique ballet,” dans les mots de Dwayne Miller, l’un des chercheurs, dans un communiqué de presse.
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[La Science via PhysOrg]