حرکتهای مولکولها قابل مشاهده شد
حرکتهای مولکولها دیدنی شد
مجله علمی ایلیاد - گروهی بینالمللی از محققین به سرپرستی دانشگاه براون با استفاده از پالسهای اشعهی ایکس فوقسریع، توانستند از حرکات ظریف مولکولهای «ان-متیل مورفورین» عکسبرداری کنند. دکتر «برایان استانکوس» بهعنوان نویسندهی اول این مقاله، میگوید: «سالها است که شیمیدانان واکنشهای شیمیایی را با بررسی مولکولهایی که قبل و بعد از واکنش حضور دارند، مطالعه میکنند. در واقع مشاهدهی اینکه در شیمی چه اتفاقی میافتد غیرممکن است، زیرا بسیاری از تغییرات مولکولی بسیار سریع رخ میدهند. ولی منابع نوری فوقسریع مانند منبعی که در این مطالعه استفاده شده است، ما را قادر میسازد تا حرکتهای مولکولها را اندازهگیری کنیم و این اولین باری است حرکات مولکولهای یک مادهی اُرگانیک با این دقت رصد میشود.»
دکتر استانکوس و همکارانش حرکات مولکولهای ان-متیل مورفولین را وقتی که توسط اشعهی فرابنفش برانگیخته شده بود، مشاهده کردند. وی میگوید: «در واقع ما ابتدا با اشعهی فرابنفش به مولکول ضربه میزنیم و این ضربه باعث ایجاد پاسخ میشود و ما به سرعت با پالسهای اشعهی ایکس از پاسخ مولکول عکسبرداری میکنیم. این کار را بارها و بارها در بازههای زمانی مختلف بین اشعههای فرابنفش و ایکس، تکرار میکنیم.»
الگوی پراکندگی اشعهی ایکس، بستگی به ساختار مولکولها دارد. این الگوها آنالیز میشوند و از آنها برای بازسازی شکل مولکول استفاده میشود. در این آزمایش یک واکنش بسیار ظریف کشف شد؛ جایی که فقط یک الکترون تنها برانگیخته میشود و باعث ایجاد الگویی خاص از لرزشهای مولکولی میشود. دانشمندان توانستهاند از تحریک شدن الکترون و ایجاد لرزش در مولکول با جزئیات کامل عکسبرداری کنند. پروفسور «پیتر وبر» از دانشگاه براون، میگوید: «این مطالعه بسیار پیشرو است، زیرا ما برای اولین بار توانستهایم ساختار یک مولکول برانگیخته شده را با وضوح بالایی اندازهگیری کنیم.»
دکتر استانکوس میگوید: «اگر ما بتوانیم از این آزمایش برای مطالعهی چگونگی استفاده از نور بهصورت مستقیم برای جهتدهی حرکات جمعی میلیاردها مولکول استفاده کنیم، میتوانیم سیستمهایی طراحی کنیم که بتوانند بهصورت منسجم قابل کنترل باشند. بهطور ساده میتوان گفت اگر ما بتوانیم چگونگی جهتدهی حرکات مولکولی توسط نور را درک کنیم، میتوانیم سیستمهای جدیدی طراحی و کنترل کنیم که بتوان واکنشهای شیمیایی مفیدی در آنها انجام داد.»
نتایج این مطالعه در مجلهی Nature Chemistry چاپ شده است.