A "molekuláris légcsavar" vízszemcséket értékesít

A folyadékban történő zökkenőmentes mozgás első igazolása

Forgó molekula a vízben © Nicolle Rager-Fuller, Nemzeti Tudományos Alapítvány
felolvasta

Az amerikai tudósok most először bizonyították a molekulák vízben történő első, majdnem egyenletes mozgását. Ultra rövid rövid lézerimpulzusokkal forgatták el a cianid-molekulát, mint a vízben lévő légcsavar - anélkül, hogy a súrlódás lassítaná a mozgást.

Az ilyen típusú szabad forgás eddig csak olyan gázokra ismert, amelyekben a molekulák távolabb vannak egymástól. A kísérlet, amelyet a Science folyóiratban jelentettek be, először bizonyítja a súrlódásmentes mozgást szobahőmérsékleten is folyadékban. Az Amy Moskun doktorandusz körüli tudósok, Stephen Bradforth, a Kaliforniai Egyetem kémia professzora és Richard Stratt a Brown Egyetemen cianoid ionokat tartalmazó vízmintával kezdték kísérleteiket. Ezek az egyszerű vegyületek egyfajta molekuláris súlyzóra hasonlítanak, amelynek egyik végén nitrogénatom, a másikban szénatom található. Lézerimpulzusok segítségével a kutatók ezt a molekulát forgássá változtatják.

Már az első negyedforduló során a molekuláris „súlyzó” ütéshullámot hozott létre, amely eldobta a környező vízmolekulákat. "Ha elegendő forgást ad, akkor az összes srácot kiszorítja az útból, és létrehoz egy kis buborékot" - magyarázza Bradforth. "Megsemmisíti a környező víz súrlódását, teljesen átalakítva a környezetét."

A kutató összehasonlítja ezt a jelenséget egy olyan utasnal, aki a zsákját egy zsúfolt repülőtéren mozgatja, hogy teret adjon magának, ha nem is fájdalmasan. Körülbelül tíz fordulat után a cianid-molekula elvesztette a sokkhatást, és a víz lassan visszatért a régi formájába. De a sima forgás időtartama jóval hosszabb volt a vártnál, amint azt Bradforth beszámolja: "Mindenki azt jósolta, hogy a szabad forgásban még pár fok sem lesz."

Noha a felfedezésnek nincs közvetlen gyakorlati előnye, mivel az összes kémiai reakció körülbelül 90% -a folyadékban zajlik - és a molekuláris mozgás gyakran szerepet játszik - ez, amint Bradforth mondja, "befolyásolja azt, ahogyan gondolkodunk a kémiai reakciók túlnyomó többségéről. "A kísérlet új potenciális eszközt kínál a reakciók és előrehaladás befolyásolására egy vagy több molekula elkülönítésével a közgyűlésből. kijelző

(Nemzeti Tudományos Alapítvány, 2006.4.18. - NPO)