Imaginea directa a structurii unei molecule

În general, în chimie, obținerea un anumit element sau a unei anumite substanțe, presupune amestecarea altor substanțe, despre care s-a stabilit că interacțiunea dintre structurile atomice ale moleculelor lor pot produce elementul sau substanța dorite. Dar informațiile legate de desfășurarea și rezultatul reacției, indiferent de metodele curente prin care sunt stabilite, sunt întotdeauna foarte indirecte iar simularea tridimensională a structurii atomice a moleculelor rezultate din reacție păstrează un anumit grad de ambiguitate.

În acest context încă clasic al chimiei contemporane, posibilitatea de a observa direct, într-o imagine, structura moleculei unei substanțe înainte și după o reacție chimică, este mai mult decât o revoluție științifică. Este un vis de secole al chimiștilor, iar o astfel de imagine a structurilor intime ale materiei se poate număra printre cele impresionante realizate vreodată de oameni.

Tradițional, pentru a stabili rezultatul final al unei reacții între moleculele unor elemente, în chimie se pornește de la informațiile legate de natura și structura respectivelor molecule și de la felul în care acestea le determină să interacționeze, pentru a se deduce o formulă care să reprezinte structura atomică și moleculară a elementelor chimice finale. Este o cale deductivă și întotdeauna mai mult sau mai puțin estimativă. Și chiar dacă în chimia prezentului, pentru a determina rezultatul unei reacții, se mai pot aplica și tehnologii precum rezonanța magnetică nucleară sau spectrometria în infraroșu sau în ultraviolet, acest rezultat este în continuare numai o estimare cu un anumit grad de probabilitate. O umbră a moleculei care se așteaptă să rezulte.

În anul 2013 însă, o echipă de chimiști și fizicieni americani, de la Berkeley (Universitatea din California) și de la Laboratorul National Lawrence Berkeley (SUA), a reușit pentru prima dată în istoria chimiei și a științei să obțină imaginea atom cu atom și legătură atomică cu legătură atomică, a unei molecule înainte și după o reacție chimică. O imagine care înfățișează clar felul în care structura atomică a respectivei molecule se transformă în urma unei reacții termo-chimice (determinată de creșterea temperaturii). Efectiv un instantaneu al rezultatului unei reacții chimice. O imagine cu adevărat impresionantă pe care numai în urmă cu o generație, orice chimist sau profesor de chimie ar fi spus că nu o vom putea vedea niciodată.

Pentru obținerea acestei imagini unice și impresionante, echipa de chimiști a folosit în premieră un microscop electronic cu rezoluție atomică (AFM – Atomic Force Microscope) capabil să observe la nivel de atomi suprafețele materialelor și chiar să manipuleze atomi pe respectivele suprafețe. Combinând capacitățile acestui instrument cu răcirea suprafeței de reacție la -270ºC (pentru a stopa mișcarea constantă a moleculelor), chimiștii au reușit să fotografieze, înainte și după reacția termo-chimică prin care au transformat-o, structura unei molecule chimice create special pentru experiment.

Evident, posibilitatea obținerii unor astfel de imagini, deschide evident noi perspective atât chimiei contemporane, pentru stabilirea exactă a rezultatelor reacțiilor chimice, cât și tehnologiei electronice. Mai semnificativ însă decât atât, posibilitatea de a vedea forma reală a unei molecule, de a vedea legăturile dintre atomii care o alcătuiesc și de a observa felul în care structura moleculelor se transformă în urma reacțiilor chimice, va ajuta la o înțelegere superioară a fenomenelor specifice interacțiunii dintre structurile intime ale materiei cosmosului.

Anunțuri

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile despre tine sau dă clic pe un icon pentru autentificare:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s