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    El nuevo enfoque facilita la espectroscopia en moléculas individuales

    El profesor Dr. Juergen Hauer (izquierda) y el primer autor Erling Thyrhaug con su instrumento de medición. En el fondo, espectros tomados con él. Crédito:Andreas Battenberg

    Si bien las mediciones espectroscópicas normalmente se promedian sobre una miríada de moléculas, un nuevo método desarrollado por investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) proporciona información precisa sobre la interacción de moléculas individuales con su entorno. Esto acelerará la identificación de moléculas eficientes para futuras tecnologías fotovoltaicas, por ejemplo.

    Un equipo internacional dirigido por el profesor Jürgen Hauer, químico de TUM, ha logrado determinar las propiedades espectrales de moléculas individuales. Los investigadores adquirieron los espectros de absorción y emisión de las moléculas investigadas en un amplio rango espectral en una sola medición y determinaron con precisión cómo interactúan las moléculas con su entorno. capturando y liberando energía.

    Normalmente, este tipo de medidas se promedian sobre miles, incluso millones, de moléculas, sacrificando información detallada importante. "Previamente, los espectros de emisión podrían adquirirse de forma rutinaria, pero las mediciones de absorción en moléculas individuales eran extremadamente caras, "explica Hauer." Ahora hemos alcanzado el límite máximo de detectabilidad ".

    Aparato compacto, medición rápida

    El nuevo método se basa en un compacto, Instrumento de tamaño DIN-A4 que los químicos de Munich desarrollaron en colaboración con colegas del Politecnico di Milano. Genera un doble pulso de láser con un retardo controlado en el medio. El segundo pulso modula el espectro de emisión de una manera específica, que a su vez proporciona información sobre el espectro de absorción. Luego, esta información se evalúa mediante una transformación de Fourier.

    "La principal ventaja es que podemos, con poco esfuerzo, transformar una configuración de medición convencional para adquirir espectros de emisión en un dispositivo para medir espectros de emisión y absorción, "dice Hauer. La medición en sí es relativamente fácil." A las nueve de la mañana, instalamos el aparato en la configuración de la Universidad de Copenhague, "dice Hauer." A las 11 y media, ya teníamos nuestros primeros datos de medición útiles ".

    Sobre las huellas de la fotosíntesis

    Usando el nuevo método de espectroscopia, Los químicos ahora esperan estudiar moléculas individuales para comprender fenómenos como el flujo de energía en los compuestos organometálicos y los efectos físicos en las moléculas cuando entran en contacto con agua y otros disolventes.

    La influencia de los disolventes a nivel de una sola molécula todavía se conoce poco. Los químicos también quieren mostrar el flujo de energía de una manera resuelta en el tiempo para comprender por qué la energía fluye más rápido y más eficientemente en ciertas moléculas que en otras. "Específicamente, nos interesa la transferencia de energía en sistemas biológicos en los que se realiza la fotosíntesis, "dice Hauer.

    El objetivo:células solares orgánicas

    Los investigadores han expresado su opinión sobre el complejo de recolección de luz LH2 para futuras aplicaciones. "Una vez que comprendamos los complejos de captación de luz natural, podemos empezar a pensar en sistemas artificiales para su implementación en fotovoltaica, ", dice Hauer. Los hallazgos podrían formar la base para futuras tecnologías en energía fotovoltaica. El objetivo es el desarrollo de una nueva célula solar orgánica.


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