Forskare vid Nano-Science Center vid Köpenhamns universitet har nyligen tagit ett stort steg närmare att förstå kemiska processer. Deras världsrekord kommer från att spåra den största sammandragningen i en oorganisk molekyl någonsin.
Forskargruppen från Center for Molecular Movies vid Institutionen för kemi har gjort sina mätningar av en molekyl i lösning och detta innebär att resultaten är användbara för forskare, inklusive de inom den kemiska industrin.
"Denna nya kunskap om hur molekylerna beter sig i lösning är viktig eftersom den breddar standarden för forskning om" våta "kemiska processer. Vårt hopp är, självklart, att resultaten i slutändan kommer att bidra till en ökad användning av denna analysmetod, både i studiet av industriella processer och de som äger rum i människokroppen ", förklarar doktor Morten Christensen, som betonar att mätningarna görs medan sammandragningarna sker.
Kontraktionerna i molekylerna sker mycket snabbt - faktiskt inom en miljarddels sekund, men ändå kan Morten Christensen och hans kollegor mäta dem. Mätningarna görs vid European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Grenoble, Frankrike i ett samarbete mellan lokala forskare samt forskare från Köpenhamns universitet och DTU-Riso, bland andra. Resultaten har just publicerats i den prestigefyllda tidskriften Inorganic Chemistry.
"Vi använder tekniken för tidsupplöst röntgenspridning, vilket ger en "realtid" -bild av en molekyls elektrontäthet både före och efter kontraktionen. Vi startar reaktionen med en ultrakort laserblixt och kan sedan, använder en särskilt intensiv typ av röntgenstrålning, följ hur två atomer av elementet Iridium drar närmare varandra. Detta är vår bakgrund för att mäta den stora sammandragning som molekylen visar, "förklarar Morten Christensen, som är stolt över att vara rekordhållare.
För att vara mer exakt, de två atomerna flyttar 140 pikometrar (140 miljoner av en mikrometer) närmare varandra. Det är en ökning med 62% jämfört med föregående rekord från 2004, där en amerikansk forskargrupp kunde rapportera att två Rhodium -atomer flyttade 86 pikometrar närmare varandra som svar på en ljuspuls.
Det här är väldigt små storlekar och det går så otroligt snabbt att det kan vara svårt att relatera till.
"Mycket grovt, vårt resultat motsvarar att få två strandbollar av metall att röra sig mer än en meter på mycket mindre än en sekund - bara med ljus. All erfarenhet visar att sådant inte är möjligt i "vår" verklighet, men som tur är är reglerna helt olika när vi agerar i samma skala som atomer och molekyler. Och det här är en av de saker som gör nanoteknik så spännande, "avslutar Morten Christensen.
