Una mol\u00e9cula de nitr\u00f3geno se desplaza durante el tiempo entre pulsos l\u00e1ser, un femtosegundo. Los \u00e1tomos' los movimientos se muestran como una medida del momento angular creciente, en una escala de azul oscuro a rosa, donde el rosa muestra la regi\u00f3n de mayor momento. IMAGEN CORTES\u00cdA DE COSMIN BLAGA<\/p>\n
EL DISPOSITIVO: <\/strong>Las mol\u00e9culas est\u00e1n en constante movimiento mientras los electrones pululan dentro de los \u00e1tomos, flexionando ligeramente los enlaces at\u00f3micos y cambiando la forma de la mol\u00e9cula. Usando herramientas est\u00e1ndar que se encuentran en los laboratorios de qu\u00edmica f\u00edsica, el f\u00edsico Cosmin Blaga de la Universidad Estatal de Ohio y sus colegas han ejecutado una t\u00e9cnica para tomar instant\u00e1neas r\u00e1pidas de mol\u00e9culas en movimiento, publicada la semana pasada (7 de marzo) en Nature<\/em>.<\/p>\n Al disparar un l\u00e1ser a trav\u00e9s de un peque\u00f1o agujero en una c\u00e1mara de vac\u00edo, Blaga cre\u00f3 un campo l\u00e1ser infrarrojo. La intensidad del l\u00e1ser saca un electr\u00f3n de la \u00f3rbita at\u00f3mica solo por unos pocos femtosegundos, o 10-15 segundos. En ese corto tiempo antes del electr\u00f3n…<\/p>\n Blaga compara el experimento con tratar de aprender la forma de un autom\u00f3vil lanz\u00e1ndole pelotas de tenis. Si lanza muchas pelotas de tenis a un autom\u00f3vil desde diferentes direcciones, se dispersar\u00e1n en diferentes \u00e1ngulos, dijo, dependiendo de si golpean el parabrisas o la cajuela, por ejemplo. Y utilizando la informaci\u00f3n de c\u00f3mo se dispersaron esas pelotas de tenis, puede recrear la imagen del autom\u00f3vil.<\/p>\n IMAGEN CORTES\u00cdA DE COSMIN BLAGA <\/p>\n NUEVOS:<\/strong> Los investigadores han tratado de estudiar la forma de mol\u00e9culas observando c\u00f3mo se dispersan los electrones desde los famosos experimentos con l\u00e1minas de oro de Ernest Rutherford a principios del siglo XX, eliminando mol\u00e9culas y \u00e1tomos con rayos X y rayos l\u00e1ser. M\u00e1s recientemente, los investigadores comenzaron a disparar pulsos de electrones a las mol\u00e9culas, pero las cargas negativas de los electrones introducidos interfer\u00edan con las lecturas, restringiendo la resoluci\u00f3n temporal de las instant\u00e1neas a un picosegundo, o una billon\u00e9sima de segundo, demasiado lento para capturar los cambios detallados en las mol\u00e9culas. forma que buscaban los investigadores.<\/p>\n Al extraer un solo electr\u00f3n de la mol\u00e9cula, Blaga y su equipo pudieron cambiar la forma de las mol\u00e9culas sin introducir ninguna interferencia, lo que les permiti\u00f3 capturar los cambios de forma mucho m\u00e1s cortos a escala de femtosegundos. . Lo que hicieron es lo \u00faltimo en tecnolog\u00eda, dijo German Sciaini, quien estudia resoluci\u00f3n at\u00f3mica en el Departamento de Investigaci\u00f3n de Din\u00e1mica Estructural de Max Planck y no particip\u00f3 en la investigaci\u00f3n. Realmente puedes ver c\u00f3mo esta mol\u00e9cula cambia con el tiempo.<\/p>\n IMPORTANCIA: <\/strong>Los \u00e1tomos se mueven muy r\u00e1pido durante una reacci\u00f3n qu\u00edmica, dijo Blaga, y lo que queremos ver es c\u00f3mo se mueven realmente y qu\u00e9 camino toman.<\/p>\n La investigaci\u00f3n publicada analiz\u00f3 los movimientos de las mol\u00e9culas de ox\u00edgeno y nitr\u00f3geno, que tienen una estructura muy simple de dos \u00e1tomos, como prueba del principio de la t\u00e9cnica, dijo Blaga. Pero espera que pueda usarse para analizar mol\u00e9culas m\u00e1s complicadas o incluso reacciones moleculares, esencialmente filmando lo que sucede cuando el ADN se da\u00f1a o una prote\u00edna se pliega. Para saber exactamente c\u00f3mo se lleva a cabo cada paso, debe capturar una imagen de la mol\u00e9cula en diferentes momentos durante la transformaci\u00f3n, dijo Blaga.<\/p>\n NECESITA MEJORAR: <\/strong>antes de que puedan realizarse experimentos tan complicados Sin embargo, la t\u00e9cnica debe acelerarse a\u00fan m\u00e1s. Para obtener una forma precisa de una sola mol\u00e9cula, se deben eliminar millones de electrones del orbitador o se deben lanzar millones de pelotas de tenis al autom\u00f3vil, lo que ahora demora de 6 a 9 horas. Y para mol\u00e9culas o reacciones m\u00e1s complejas, los investigadores necesitar\u00edan eliminar a\u00fan m\u00e1s electrones. Necesitamos avanzar hacia la realizaci\u00f3n de experimentos m\u00e1s r\u00e1pido, y ser\u00e1 un gran impulso en los pr\u00f3ximos a\u00f1os, dijo Blaga.<\/p>\n Sciaini cree que, para estudiar reacciones complejas, las mol\u00e9culas deber\u00e1n estabilizarse de alguna manera. para que los investigadores puedan apuntar a un solo enlace a la vez. Sugiri\u00f3 un segundo l\u00e1ser para sostener la mol\u00e9cula en diferentes \u00e1ngulos, pero cree que eso matar\u00e1 la resoluci\u00f3n temporal, dijo. Creo que es muy dif\u00edcil, pero no dir\u00eda que es imposible: la gente siempre encuentra una soluci\u00f3n.<\/p>\n C. Blaga et al., Im\u00e1genes de din\u00e1mica molecular ultrarr\u00e1pida con difracci\u00f3n de electrones inducida por l\u00e1ser, Nature<\/em>, 483:194-7, 2012.<\/strong><\/p>\n Reciba acceso completo a m\u00e1s de 35 a\u00f1os de archivos<\/strong>, as\u00ed como a TS Digest<\/em><\/strong>, ediciones digitales de The Scientist<\/em><\/strong>, art\u00edculos destacados<\/strong>, \u00a1y mucho m\u00e1s!\u00danase gratis hoy \u00bfYa es miembro?Inicie sesi\u00f3n aqu\u00ed<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Una mol\u00e9cula de nitr\u00f3geno se desplaza durante el tiempo entre pulsos l\u00e1ser, un femtosegundo. Los \u00e1tomos' los movimientos se muestran como una medida del momento angular creciente, en una escala de azul oscuro a rosa, donde el rosa muestra la regi\u00f3n de mayor momento. 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