فیزیکدانان را متوقف کند-اکشن تصاویر از نور هدایت مولکولی واکنش

منهتن کانزاس -- دانشگاه ایالتی کانزاس فیزیکدانان گرفته اند بسیار سریع عکس های ناشی از نور مولکولی واکنش های حلقه باز -- شبیه به کسانی است که کمک به بدن انسان تولید ویتامین D از نور خورشید است. پژوهش منتشر شده در طبیعت از شیمی.

"فکر می کنم از این به عنوان stop-motion مانند یک کارتون" گفت: Daniel Rolles دانشیار فیزیک و مطالعه محقق اصلی. "برای هر مولکول شما شروع به واکنش با یک پالس لیزر را فوری از آنچه در آن مانند به نظر می رسد با گذشت زمان و سپس آنها را با هم. این باعث ایجاد یک 'مولکولی فیلم' است که نشان می دهد که چگونه ساختار الکترونیکی مولکول تغییرات به عنوان یک تابع از چقدر زمان می گذرد بین زمانی که ما شروع و هنگامی که ما را متوقف کند."

Shashank پاتاک دانشجوی دکتری و سرب نویسنده در این مقاله گفت: ایده این بود که به مطالعه و پویایی چگونه یک حلقه باز می شود در یک مولکول در مقیاس زمانی از فمتوثانيه که یکی quadrillionth دوم. این محققان با استفاده از يک ليزر الکترون آزاد به تجسم چگونه این واکنش اتفاق می افتد ضبط الکترون انرژی طیف به عنوان اتم در مولکول حرکت از هم جدا.

"حلقه باز است واکنش های مشاهده شده در طبیعت بسیار کمی" Pathak گفت. "یکی از نمونه های شکل گیری ویتامین D3 در پوست ما. هنگامی که نور خورشید می درخشد در پوست ما, ما, از ترکیبات است که باید این حلقه کوچک و سازه های است که کمک به جذب اشعه ماوراء بنفش نور است. حلقه باز می شود به شکل پیشرو به ویتامین D3 شکل گیری است."

ساخت ویتامین D شامل انواع عملکرد های بیولوژیک و این حلقه باز است فقط یک کوچک-بسیار کوچک -- بخشی از فرایند صالح گفت. این پژوهش قادر به ثبت تغییرات در مولکول به منظور درک سرعت روند چگونه این اتفاق می افتد و مقایسه روند قبلا تئوری پذیرفته شده.

"آشنایی با فرآیند پیامدهای برای ساخت فرآیندهای مشابه است که می تواند مورد استفاده در فن آوری های کارآمد تر و برای توسعه قوانین کلی که می توان به واکنش های مشابهی گفت:" Rolles که دریافت یک بنیاد ملی علوم دانشکده در اوایل زندگی حرفه ای جایزه در سال 2018 است که بودجه این تحقیقات است.

###

با توجه به Rolles این تحقیقات را نداشته اند ممکن است بدون همکاری بین المللی. در علاوه بر این به Rolles و Pathak که بخشی از J. R. Macdonald آزمایشگاهی در K-State physics department, یک تیم از محققان از دانشگاه دورهام و دانشگاه بریستول در انگلستان ارائه کلید کوانتومی شیمی محاسبات برای مطالعه است. دیگر همکاران شامل محققان در SLAC National Accelerator Laboratory در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا; Daresbury Laboratory دانشگاه کالج لندن و دانشگاه آکسفورد در انگلستان; اروپایی XFEL, Deutsches Elektronen-Synchrotron و Max-Born-انستیتو در آلمان; Elettra -- Sincrotrone تریسته و Istituto Nazionale di Fisica Nucleare در ایتالیا; دانشگاه گوتنبرگ در سوئد و دانشگاه نیو ساوت ولز و دانشگاه سوئين برن در استرالیا.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.