Рух індивідуальних електронів в молекулі можна контролювати

Лікарі змогли відслідковувати рух окремих електронів у молекулі вперше і показали, що ці процеси можна контролювати. У майбутньому це дозволить вам контролювати курс хімічних реакцій і біологічних процесів, щоб отримати бажаний результат від декількох можливих реакцій тих же хімічних речовин.

Результати дослідження, проведеного в швейцарській Вищій Технічній школі в Цюріху за участю Олега Толстихіна, доктора фізико-математичних наук Московського фізико-технічного інституту, а також аортистів з Данії, Бельгії та Канади.

Електронний рух регулюється ультракороткими лазерними імпульсами з довжиною хвилі 800 і 1300 нанометрів. На спектрі високих гармонік, що виникає при роботі лазерного імпульсу, взаємодіє з молекулою.



За допомогою методів інтофізики дослідники відстежували реструктуризацію електронної оболонки. Це ключовий процес у розумінні хімічних реакцій, оскільки перерозподіл електронів відповідає формуванню нових хімічних облігацій.

Команда під керівництвом Hans Jacob Werner швейцарської Вищої технічної школи в Цюріху була попередньо проведена серія експериментів, які переконливо демонструють можливість таких спостережень, і зараз дослідники прийняли остаточний крок: вони де-факто відстежували рух електронів з роздільною здатністю 100 аттосекундів (1 аттосекунд = 10-18 секунд) і показали, як контролювати електрони.

Електрони під час експерименту переміщаються по лінійній молекулі йодезетилену (HCCI), які подовжені ланцюги чотирьох атомів - водню, дві вуглецеві атоми і йодіна атома. Під дією лазерних імпульсів змінено конфігурацію електронної оболонки: вакантне місце для електрон. Під дією лазера, надпозицією двох квантових станів цього «жовтого» арозу: його можна виявити з певною ймовірністю в обох кінцях молекул одночасно.

р.

Ми можемо контролювати рух електронів в молекулі, що означає, що якщо ця технологія розроблена, ми зможемо контролювати результат хімічних реакцій. Наприклад, в суміші газів, де може виникнути хімічна реакція, результат може бути одним або іншим. За допомогою лазера «коррект» з «коректною» формою імпульсу можна зробити домінантний, пояснив Олег Толстихін, співавтор наукової роботи.

За словами Олега Толстихіна, наукову роботу можна використовувати, зокрема, у розвитку нових препаратів: «Якщо ви можете контролювати результат хімічної реакції, ви можете створювати речовини, великі молекули – будь-який препарат є великою молекулою – що зазвичай можна отримати в результаті хімічних реакцій в недбалій кількості, і так ви можете, наприклад, навпіл випадків отримує право речовина», - сказав він.

Джерело: geektimes.ru/post/264578/