Sta diventando gradualmente più facile da vedere che cosa molecole assomigliare da vicino, ma vedere come la loro forma cambia in tempo reale è ancora incredibilmente duro. Ora, una nuova tecnica permette agli scienziati di vedere come le molecole di cambiare la loro forma nel corso di soli trilionesimo di secondo.
I ricercatori del Max Planck Institute per la Struttura e la Dinamica della Materia in Amburgo hanno costruito quello che stanno chiamando molecolare fotocamera per vedere come gli atomi di cambiare posizione, in una molecola in una manciata di centinaia di femtoseconds. (Per un po ‘ di contesto, a femtosecondi è un milionesimo di miliardesimo di secondo).
Di solito, le tecniche di imaging utilizzate per catturare le dinamiche di molecole di utilizzare due fasci laser—un ‘impulso’ per eccitare la molecola, un secondo ‘sonda’ di acquisire un’immagine. Ma per ottenere una rapida esposizione è necessario un incredibilmente luminoso impulso, il che significa che i sistemi diventano enormi e costose. Invece, la squadra di Amburgo sostituito la sonda del fascio di elettroni. Il team spiega perché è utile:
Gli elettroni hanno il vantaggio che possono direttamente l’immagine le posizioni degli atomi in una molecola. Come particelle quantiche, hanno wave-come proprietà, come la luce di quanta. Ma le loro lunghezze d’onda sono così brevi che non hanno alcun problema nel rilevamento e di imaging singoli atomi, anche a bassa energia cinetica. Essi possono essere generati anche abbastanza facilmente in apparecchi compatti.
Infatti, il fascio di elettroni è in grado di catturare un’immagine di una struttura molecolare in un solo colpo, e il processo può essere ripetuto velocemente fino a formare una sorta di film come la molecola di cambiamenti di forma. La GIF sopra, una nuova molecola, nota come Me4P[Pt(dmit)2]2 è ripreso. Colpire con la luce laser, si trasforma da un isolante elettrico di un metallo, e il video, con 200 femtosecondi tra ogni fotogramma, mostra che accade perché solo alcuni degli atomi nella molecola intorno a turno. I risultati sono pubblicati nella Scienza.
Il team sottolinea che la tecnica permetterà ai ricercatori rapidamente undertand come drammatici cambiamenti nelle molecole risultati da sottili cambiamenti nella loro struttura, qualcosa che è stato praticamente impossibile in passato. “Migliaia di possibilità sono ridotte a un paio di semplici passi di danza di atomic di balletto”, secondo le parole di Dwayne Miller, uno dei ricercatori, in un comunicato stampa.
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[Scienza via PhysOrg]