Λήψη ταινίας με τη βοήθεια ακτίνων Χ, αποκαλύπτει την εξέλιξη χημικών αντιδράσεων.

Από σελίδα του Scientific American, 29 Ιουλίου 2001

Πολλή συζήτηση γίνεται μόνο αν πρόκειται για ταινίες που παράγονται στο Hollywood. Τώρα οι ερευνητές των πανεπιστημίων Colorado στο Boulder και Michigan στο Ann Arbor έχουν δημιουργήσει μια ταινία που ισχυρίζονται ότι είναι πρωτοποριακή στο είδος της. Καταγράφει από την αρχή ως το τέλος τη σειρά εξέλιξης μιας χημικής αντίδρασης. Τα αποτελέσματά τους εμφανίζονται στο τεύχος Ιουλίου του περιοδικού Physical Review Letters.

Στο πείραμα αυτό ο Michael Bauer και οι συνεργάτες του τοποθέτησαν μόρια οξυγόνου πάνω σε μια εξαιρετικά ψυχρή επιφάνεια πλατίνας. Παλμοί φωτός Laser διάρκειας Femtosecond, διέγειραν τα μόρια οξυγόνου και τα εξανάγκασαν σε περιστροφή. Τότε συνέβησαν μεταβολές στη διάταξη των ηλεκτρονίων που αποτελούν τους χημικούς δεσμούς μεταξύ οξυγόνου και πλατίνας σε ένα περίπου picosecond. Καταγράφοντας σε monitor τις μεταβολές στο ενεργειακό φάσμα των μορίων οξυγόνου, οι ερευνητές μπόρεσαν να παρακολουθήσουν ολόκληρη την πορεία της αντίδρασης.

Είδαν ότι αρχικά ένα μόριο Οξυγόνου στην κατάσταση που είναι γνωστή ως υπεροξυ- κατάσταση βρισκόταν αρχικά με τον δεσμό παράλληλο προς την επιφάνεια της πλατίνας. Όταν όμως ενέργεια από το φως του Laser απορροφήθηκε από τα ηλεκτρόνια της πλατίνας, το διεγερμένο ηλεκτρόνιο με μηχανισμό σήραγγας πέρασε σε κατάσταση τροχιακού στο μόριο του οξυγόνου και το εξανάγκασε σε περιστροφή. Στη συνέχεια το μόριο επανήλθε στην αρχική του κατάσταση. Οι ερευνητές έκαναν έτσι μια απεικονιστική ταινία της εξέλιξης της αντίδρασης.

Οι χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν στις επιφάνειες είναι μεγάλης σπουδαιότητας σε πολλές βιομηχανικές και καταλυτικές διαδικασίες. "Η εργασία αυτή δίνει μια νέα ισχυρή τεχνική για την παρακολούθηση τοπικών αλλαγών σε επιφάνειες, σε θεμελιώδη κλίμακα χρόνου", λένε οι συγγραφείς της εργασίας.