Detección de nuevo movimiento molecular

Novedosa técnica de rayos X permite una observación del movimiento molecular nunca vista hasta ahora

Un equipo de investigadores del EPFL y el Paul Scherrer Institute (PSI) en Suiza ha desarrollado una novedosa técnica de rayos X que permite la observación del movimiento molecular en una escala de tiempo a la que nunca se había llegado anteriormente. Los resultados de la investigación, dirigida por el profesor Majed Chergui, han sido publicados en línea en la revista Science.

Este descubrimiento abre nuevas perspectivas, altamente prometedoras, para el estudio de sistemas biológicos y químicos. Además, permite una mejor comprensión de la evolución estructural de las moléculas durante una reacción química. Los investigadores lo han aplicado al estudio de los complejos moleculares basados en metales, de gran interés en química. Esto podría conducir a aplicaciones en campos como la energía solar o el almacenamiento magnético de datos.

Evolución estructural

Es posible seguir a un gato mientras aterriza sobre sus patas “en tiempo real” utilizando una cámara con tiempos de obturación del orden de decenas de milisegundos. Hacer lo mismo con las moléculas (100.000 millones de veces más pequeñas que los gatos), requiere unos tiempos de obturación 100.000 millones de veces más rápidos, es decir, de unas cuantas decenas de femtosegundos (1 femtosegundo es a un segundo lo que 1 segundo es a 32 millones de años).

Aunque hay láseres que permiten estas velocidades de obturación, ningún método óptico existente puede capturar la estructura molecular. Para superar esta limitación, el equipo de Chergui combinó láseres que emitían pulsos de femtosegundos de luz ultravioleta visible con una fuente de pulsos de rayos-x de femtosegundos, en una técnica conocida ahora como espectroscopía de absorción de rayos X ultrarrápida. “Con unas longitudes de onda extremadamente cortas como estas, es posible observar los cambios de estructura molecular y, así, obtener información precisa sobre la ruptura, formación y transformación de los enlaces químicos entre los átomos; y todo ello en tiempo real”, explica Chergui.

Fuente: Azonano