Las moléculas de monóxido de carbono vibrantes adsorbidas en la superficie de un cristal de sal dejan de moverse después de unos milisegundos. Los científicos ahora descubrieron que esto se debe principalmente a la emisión de ondas electromagnéticas. Por tanto, el papel del enlace químico en la superficie parece ser menos importante de lo que se pensaba anteriormente. Jörg Meyer del Instituto de Química de Leiden ha contribuido a la investigación fundamental que apareció en Science el 14 de diciembre.

Cuando las moléculas de monóxido de carbono (CO) se adhieren a la superficie de un cristal de sal de NaCl, el llamado enlace químico entre diferentes átomos y moléculas se considera muy importante. No solo para mantener las moléculas en una posición estable en la superficie, sino también para la transferencia de energía vibratoria. "Puede comparar este vínculo con el resorte del amortiguador del automóvil que suaviza el viaje, "Meyer explica." Ahora hemos descubierto que las moléculas de CO que vibran en una superficie de sal se ralentizan predominantemente debido a la emisión de ondas electromagnéticas y menos debido al enlace químico ". Estas ondas parecen jugar un papel más importante en la transferencia de vibraciones energía de lo que se pensaba anteriormente.

Según Meyer, la descripción teórica adecuada de los enlaces químicos entre átomos, moléculas y superficies requiere mecánica cuántica. Debido a esto, También se esperaba que la mecánica cuántica fuera crucial para describir la transferencia de energía vibratoria. Por el contrario, la teoría clásica detrás de las ondas electromagnéticas, como la luz o las ondas de radio, es la llamada teoría del continuo, eso no explica explícitamente el hecho de que la materia consta de átomos individuales. El físico escocés James Clerk Maxwell desarrolló la teoría en la segunda mitad del siglo XIX, cuando todavía no se había inventado la mecánica cuántica. "Por lo tanto, Ha sido realmente sorprendente e inicialmente muy difícil creer que tal teoría juega un papel clave aquí, de la misma manera que lo hace para el rango finito de p. transmisión de radio en la escala macroscópica ".

Meyer colaboró ​​estrechamente con los grupos de investigación de la Universidad de Göttingen, así como con el Instituto Max Planck local dirigido por Dirk Schwarzer y Alec Wodtke, quien tradujo las observaciones en nuevos conocimientos sobre el papel del enlace químico con la superficie. "De hecho, se les ocurrió la idea, y no me convencí de inmediato, "Meyer se ríe. En el lado experimental, el grupo de Göttingen utiliza un espectrómetro de emisión de infrarrojo medio único con una sensibilidad y una resolución de tiempo sin precedentes. El propio Meyer contribuyó mediante simulaciones por ordenador. "Para partes de estas simulaciones, Necesitaba diseñar e implementar nuevos programas informáticos, otros requirieron mucho esfuerzo computacional y, por lo tanto, debían ejecutarse en mi grupo de computadoras en lugar de en mi computadora portátil ".

Desde un punto de vista científico, Meyer cree que el proyecto es un interesante crisol de química, física e informática aplicada. La investigación le permitió obtener conocimientos muy fundamentales sobre cómo se transfiere la energía a escala atómica. Meyer:"Estos procesos elementales determinan en última instancia por qué la energía podría usarse o desperdiciarse de manera eficiente en el mundo macroscópico que ha comenzado a darse cuenta de la importancia de la energía y la sostenibilidad".