Ученые узнали, как молекулы растворителя влияют на свет

схожие новости

Молекулы, поглощающие свет, способны преобразовывать фотоны в электричество или топливо, перемещая электроны от одного атома к другому. Во многих случаях молекулы окружены растворителем (водой), и недавнее исследование показало, что растворитель играет важную роль в переносе электронов.

В новом исследовании, о котором можно прочесть на сайте Национальной ускорительной лаборатории SLAC, ученые впервые зафиксировали быстрое передвижение молекул растворителя, влияющее на перенос электронов под действием света в молекулярном комплексе. Это должно помочь исследователям узнать, как контролировать поток энергии в молекулах.

— В химии давно стоит задача понять на микроскопическом уровне решающую роль растворителей в химических реакциях, — говорит Элиза Биасин, научный сотрудник Стэнфордского института PULSE, — До недавнего времени у нас не было инструментов, которые были бы настолько чувствительны к движению атомов в максимально быстрых временных масштабах.

Исследовательская группа под руководством Муниры Халил, профессора химии Вашингтонского университета, с сотрудниками из SLAC и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США (PNNL) преодолела это препятствие, используя комбинацию рентгеновских методов и моделирования. Они опубликовали свои результаты в Nature Chemistry.

Команда сосредоточилась на молекулярном комплексе, содержащем два атома металла, которые способны обмениваться электронами между собой. Сначала они растворили комплекс в воде, где образовались прочные водородные связи с окружающими молекулами воды. Потом ученые запустили процесс переноса электронов между атомами металла с помощью оптического лазерного импульса. Затем они рассеивали рентгеновские импульсы от источника когерентного света (LCLS).

Ультракороткие рентгеновские импульсы длительностью всего в миллионные доли секунды улавливают синхронизированные движения молекул воды, связанных с этим комплексом. Когда электрон переносится от одного атома металла к другому, водородные связи ослабляются, и молекулы растворителя удаляются от комплекса. Когда электрон переместился к первому атому металла, молекулы растворителя вернулись в исходное положение.

«Это первый раз, когда мы смогли экспериментально зафиксировать определенное движение растворителя, которое находится в таком совпадении с тем, что происходит внутри молекулярного комплекса», – говорит Халил.

В дальнейшем исследователи надеются провести эксперименты с другими растворителями, чтобы увидеть то, как они повлияют на перенос электронов.

Читать еще

Комментарий

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Пожалуйста, введите ваш комментарий!
пожалуйста, введите ваше имя здесь

Популярные новости

В Австрии ученые разработали проникающие через непрозрачные материалы световые лучи

Группа ученых из Венского технического университета и Утрехтского университета в Нидерландах обнаружили особый образ для модифицирования световых волн, который способен делать почти любую рассеивающую...

Ученые разработали лучшую версию теста на распознавание лиц

Некоторые люди обладают необычайной способностью запоминать лица. Они могут, например, легко узнавать или вспоминать незнакомых людей, за которыми стояли в очереди или видели в...

Сезон ураганов 2020 в Северной Атлантике побил все рекорды

Одной из самых примечательных характеристик сезона ураганов в Северной Атлантике 2020 года был чрезвычайно высокий уровень активности. В этом сезоне возникло 30 штормов (штормы...

Исследователи сомневаются, что внезапное наводнение вызвано оползнем

Разрушительное наводнение на прошлой неделе в верховьях реки Риши Ганга в северном индийском штате Уттаракханд является суровым предупреждением об опасностях развития гидроэнергетики в условиях...

Как COVID-19 влияет на человеческий мозг

Влияние короновируса на человеческий организм неутешительное. Ученые США установили, что COVID-19 способен разрушать клетки головного мозга. Зарубежным специалистам удалось выяснить, что при SARS-CoV-2 спайковые белки...

Ученые выяснили, в каком порядке лучше сообщать новости

Специалисты одного из калифорнийских университетов провели исследование и выяснили, что при разговоре с человеком стоит начинать рассказ с плохой новости. Раньше было непонятно, в каком...

Учёные Швеции знают, как решить проблемы с обменом веществ

Шведские биологи пришли к выводу: чтобы избежать нарушения обмена веществ, которые вызваны диетой с высоким содержанием жиров, нужно снизить уровень белка аполипопротеина C3. Известно, что регулярно...

В лесах Малави обнаружен один из самых редких в мире хамелеонов, считавшийся вымершим

Учёные сообщают о необходимости срочных мер по сохранению находящегося под угрозой исчезновения вида хамелеонов, который был найден в тропических лесах Малави. Известно, что карликовый хамелеон...

MBE: В Сибири у якутских коров найден ген позволяющий выживать в суровые морозы

В Сети появилась информация о том, что новосибирские ученые обнаружили особый ген у якутских коров, который позволяет им выживать в морозы для дальнейшего скрещивания. Над...