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 En 1999, Ahmed Zewail recibió el premio Nobel de química por sus estudios sobre las reacciones químicas utilizando impulsiones laser ultracortas. Pudo observar los movimientos de los átomos visualizando así los estados de transición en el plano molecular.

 Poder ver la dinámica de los electrones ha sido considerado siempre como un sueño. Gracias a la última evolución de la tecnología laser y de intensas investigaciones en el área de la espectroscopia del attosegundo (= 10-18 segundos) -Trillonésima parte de un segundo- se ha desarrollado rápidamente.


Por primera vez, el profesor Hans Jakob Wörner, del laboratorio de química y física de la EPF de Zurich, en colaboración con científicos canadienses y franceses, fue capaz de registrar el movimiento electrónico de una reacción química completa. La experiencia está descrita en el último número de Science.

El equipo de investigación ha irradiado moléculas de NO2 con una impulsión de rayos ultravioleta muy cortos. Como consecuencia, la molécula absorbe la energía de impulsión que definen los electrodos en movimiento.
Los electrones empiezan a organizarse, lo que provoca una nube de electrones que oscila entre 2 formas diferentes durante un tiempo muy corto, antes de que la molécula empiece a vibrar y a descomponerse, finalmente, en óxido nítrico y un átomo de H2.

Las intersecciones cónicas:

El dióxido de nitrógeno tiene una característica en cuanto al movimiento electrónico. En la molécula de NO2, dos estados de electrones pueden tener la misma energía para una geometría particular – descrita a menudo como intersección cónica- Esta última juega un papel muy importante a la vez tanto en los procesos foto químicos como en los procesos químicos naturales inducidos por la luz. La intersección cónica funciona como un conmutador DIP. Por ejemplo, si la retina del ojo humano está irradiada por la luz, los electrones empiezan a moverse, y las moléculas de la retina cambian de forma convirtiendo, al final, las informaciones luminosas en señales eléctricas con destino al cerebro. El aspecto específico de las intersecciones cónicas, es que el movimiento de los electrones se transfiere al de los átomos de una manera eficaz.

La instantánea del electrón:

Hemos visto como Hans Jakob Wörner ha publicado la manera en que la espectroscopía de attosegundo puede ser utilizada para ver el movimiento de los electrones.
La impulsión ultravioleta fija los electrodos en movimiento. La segunda impulsión fuerte en infrarrojos suprime un electrón de la molécula, acelerando y reduciendo a la molécula. En consecuencia, se emite una impulsión luminosa de un attosegundo, lo que nos lleva a una instantánea de la distribución de los electrodos en la molécula. Wörner ilustra el principio de la espectroscopia attosegundo: “La experiencia puede ser comparada a una fotografía, que , por ejemplo, inmortaliza una bala que atraviesa una manzana. La bala es demasiado rápida para el obturador de una máquina fotográfica, el resultado es una imagen borrosa. Como consecuencia, si abrimos el obturador y la imagen la iluminamos con destellos de luz tan rápidos como la bala, obtendremos nuestra foto”

De la experiencia a las células solares:

Cuando el electrón vuelve a la molécula, libera energía en forma de luz. En la experiencia, Wörner y sus colegas han medido la luz de los electrones y han conseguido deducir informaciones detalladas sobre la distribución de los electrónes y su evolución en el tiempo.
Esta información pone de manifiesto mecanismos de reacción química que eran inaccesibles a la mayor parte de las técnicas experimentales.
La experiencia sobre el NO2 permite comprender mejor los procesos fundamentales en las moléculas y constituye una extensión ideal para las simulaciones informáticas de los procesos foto químicos: “Lo que hace nuestra experiencia importante, es que sirve para verificar los modelos teóricos” ha afirmado M.Wörner. El gran interés de los procesos fotoquímicos es que sirve para mejorar las células solares y hace posible la fotosíntesis artificial.


http://www.enerzine.com/1/12804+il-devient-possible-de-regarder-des-electrons-dans-les-molecules+.html

Fuente: M.T.ENERZINE


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