Publicado en la revista Nature Chemistry, el estudio fue realizado por un equipo de investigadores de la Universidad de California, Berkeley, y el Instituto Max Planck para la Estructura y Dinámica de la Materia en Hamburgo, Alemania. Utilizaron una técnica llamada difracción de electrones ultrarrápida para registrar los cambios moleculares provocados por dos fotones de luz.
"Pudimos ver cómo los electrones de una molécula se redistribuyen después de absorber dos fotones", dijo el autor principal del estudio, Benjamin Feinberg, becario postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley. "Esto nos permitió seguir los cambios moleculares en tiempo real, proporcionando una visión detallada de cómo responden las moléculas a la luz".
Los investigadores estudiaron una molécula llamada difenilacetileno, que es una molécula orgánica simple que consta de dos anillos de fenilo conectados por un triple enlace entre dos átomos de carbono. Cuando la molécula absorbe dos fotones de luz, sufre una reacción química llamada fotodimerización, donde los dos anillos de fenilo forman un nuevo enlace entre sí.
Utilizando difracción de electrones ultrarrápida, los investigadores pudieron capturar los cambios moleculares asociados con esta reacción en una escala de tiempo de femtosegundos (un femtosegundo es una millonésima de una milmillonésima de segundo). Observaron cómo los electrones de la molécula se mueven y redistribuyen, lo que lleva a la formación del nuevo enlace entre los dos anillos de fenilo.
Esta comprensión detallada de cómo responden las moléculas a la luz podría tener importantes implicaciones para campos como la química, la ciencia de los materiales y la medicina. Por ejemplo, podría ayudar a los científicos a diseñar nuevos materiales que sean más eficientes a la hora de absorber la luz y convertirla en energía, como en las células solares. Además, podría ayudar en el desarrollo de fármacos activados por luz que podrían dirigirse con precisión a sitios específicos del cuerpo.
"Nuestro trabajo abre nuevas posibilidades para estudiar la dinámica de las reacciones químicas y comprender cómo las moléculas interactúan con la luz", dijo el autor principal del estudio, Daniel Neumark, profesor de química en la Universidad de California, Berkeley. "Este conocimiento será esencial para desarrollar nuevas tecnologías que aprovechen el poder de la luz para la conversión de energía y otras aplicaciones".
Los hallazgos del equipo representan un importante paso adelante en el campo de la realización de películas moleculares y proporcionan una comprensión más profunda de los procesos fundamentales que ocurren cuando las moléculas interactúan con la luz.
