Marcos Dantus, Profesor Universitario Distinguido en Química y Física, ha recreado iones interestelares con láseres. Crédito:MSU
Trihidrógeno, o H 3 + , es reconocido por los científicos como la molécula que hizo el universo. En ediciones recientes de Comunicaciones de la naturaleza y el Revista de física química , Los investigadores de la Universidad Estatal de Michigan emplearon láseres de alta velocidad para destacar los mecanismos que son clave en H 3 + creación y su química inusual.
H 3 + prevalece en el universo, la vía Láctea, gigantes gaseosos y la ionosfera de la Tierra. También está siendo creado y estudiado en el laboratorio de Marcos Dantus, Profesor Universitario Distinguido en Química y Física. Usando láseres ultrarrápidos, y tecnología inventada por Dantus, un equipo de científicos está comenzando a comprender la química de esta molécula icónica.
"Observando cómo la itinerancia H 2 las moléculas evolucionan a H 3 + es nada menos que asombroso, "Dijo Dantus." Primero documentamos este proceso usando metanol; ahora hemos podido expandir y duplicar este proceso en varias moléculas e identificamos varias vías nuevas ".
Los astroquímicos ven el panorama general, observando H 3 + y definirlo a través de una perspectiva interestelar. Se crea tan rápido, en menos tiempo del que se necesita una bala para cruzar un átomo, que es extremadamente difícil averiguar cómo se rompen tres enlaces químicos y se forman tres nuevos en tan poco tiempo.
Ahí es cuando entran en juego los químicos que utilizan láseres de femtosegundos. En lugar de estudiar las estrellas con un telescopio, El equipo de Dantus literalmente mira la imagen pequeña. Todo el procedimiento se considera a nivel molecular y se mide en femtosegundos:una millonésima de una mil millonésima de segundo. El proceso que ve el equipo toma entre 100 y 240 femtosegundos. Dantus lo sabe porque el reloj se pone en marcha cuando dispara el primer pulso láser. El pulso láser luego "ve" lo que está sucediendo.
La técnica de dos láser reveló la transferencia de hidrógeno, así como la química de la itinerancia del hidrógeno, eso es responsable de H 3 + formación. Los mecanismos de itinerancia generan brevemente una molécula neutra (H 2 ) que permanece en las proximidades y extrae una tercera molécula de hidrógeno para formar H 3 + . Y resulta que puede suceder de más de una forma. En un experimento con etanol, el equipo reveló seis vías potenciales, confirmando cuatro de ellos.
Dado que los pulsos de láser son comparables a las ondas de sonido, El equipo de Dantus descubrió una "melodía" que mejora H 3 + formación y que desalienta la formación. Al convertir estos pulsos "con forma" en un silbato deslizante, la formación exitosa ocurre cuando la nota comienza en bemoles, sube levemente y termina con una bajada, inmersión más profunda. La canción es música para los oídos de los químicos que pueden imaginar muchas aplicaciones potenciales para este avance.
"Estas reacciones químicas son los componentes básicos de la vida en el universo, "Dijo Dantus." La prevalencia de moléculas de hidrógeno itinerantes en reacciones químicas de alta energía que involucran moléculas orgánicas e iones orgánicos es relevante no solo para materiales irradiados con láseres, sino también materiales y tejidos irradiados con rayos X, electrones de alta energía, positrones y más ".
Este estudio revela una química que es relevante en términos de la formación de moléculas orgánicas y de agua en el universo. Los secretos que podría desvelar de astroquímico a médico, son infinitas añadió.
