La fotosíntesis es el proceso mediante el cual las plantas y otros organismos convierten la energía luminosa en energía química. Este proceso comienza con la absorción de luz por una molécula de clorofila, que es un pigmento verde que se encuentra en las células vegetales. Luego, la energía de la luz se utiliza para excitar un electrón en la molécula de clorofila, lo que hace que el electrón se mueva a un nivel de energía más alto.
Luego, el electrón excitado se transfiere a otras moléculas de la célula, donde se utiliza para impulsar reacciones químicas que producen moléculas ricas en energía, como la glucosa.
El equipo de investigación utilizó una técnica llamada espectroscopia de fotoelectrones de resolución temporal para rastrear el movimiento de los electrones durante una reacción química. Esta técnica les permitió medir la energía y el impulso de los electrones cuando eran excitados por la luz y transferidos entre moléculas.
Los resultados del estudio mostraron que el electrón excitado se movía de la molécula de clorofila a una molécula cercana en menos de 100 femtosegundos (100 cuatrillones de segundo). Esta transferencia increíblemente rápida de energía es esencial para la fotosíntesis y otros procesos impulsados por la luz.
El estudio también reveló que el movimiento del electrón estaba fuertemente influenciado por la estructura de las moléculas involucradas en la reacción. Este hallazgo sugiere que la eficiencia de la fotosíntesis y otros procesos impulsados por la luz se puede mejorar diseñando moléculas con estructuras específicas.
Los nuevos conocimientos obtenidos de este estudio podrían conducir al desarrollo de células solares más eficientes y otros dispositivos que conviertan la energía luminosa en energía química.
El equipo de investigación estuvo dirigido por científicos de la Universidad de California, Berkeley y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. El estudio fue financiado por el Departamento de Energía de EE. UU. y la Fundación Nacional de Ciencias.
