p Os elétrons são capazes de se mover dentro das moléculas quando são excitados de fora ou durante uma reação química. Pela primeira vez, os cientistas agora conseguiram estudar as primeiras dezenas de attossegundos do movimento do elétron em um líquido. p Para entender como as reações químicas começam, químicos têm usado experimentos em super-câmera lenta por anos para estudar os primeiros momentos de uma reação. Nos dias de hoje, medições com uma resolução de algumas dezenas de attossegundos são possíveis. Um attosegundo é 1x10 ^-18 (um quintilionésimo) de segundo, ou seja, um milionésimo de um milionésimo de um milionésimo de um segundo.

p "Nessas primeiras dezenas de attossegundos de uma reação, você já pode observar como os elétrons mudam dentro das moléculas, "explica Hans Jakob Wörner, professor do Laboratório de Físico-Química da ETH Zurique. "Mais tarde, no decurso de cerca de 10, 000 attossegundos, ou 10 femtossegundos, as reações químicas resultam em movimentos de átomos até e incluindo a quebra de ligações químicas. "

p Cinco anos atrás, o professor da ETH foi um dos primeiros cientistas a detectar movimentos de elétrons em moléculas na escala de attossegundos. Contudo, até agora, tais medições poderiam ser realizadas apenas em moléculas na forma gasosa, porque elas ocorrem em uma câmara de alto vácuo.

p Transporte atrasado de elétrons do líquido

p Depois de construir novos equipamentos de medição, Wörner e seus colegas agora conseguiram detectar esses movimentos em líquidos. Para este fim, os pesquisadores usaram fotoemissão na água:eles irradiaram moléculas de água com luz, fazendo com que eles emitissem elétrons que eles poderiam então medir. "Optamos por usar este processo para nossa investigação porque é possível iniciá-lo com alta precisão temporal usando pulsos de laser, "Wörner diz.

p As novas medições também ocorreram em alto vácuo. Wörner e sua equipe injetaram um microjet de água de 25 micrômetros de espessura na câmara de medição. Isso permitiu que descobrissem que os elétrons são emitidos pelas moléculas de água na forma líquida 50 a 70 attossegundos mais tarde do que pelas moléculas de água na forma de vapor. A diferença de tempo se deve ao fato de que as moléculas na forma líquida estão rodeadas por outras moléculas de água, que tem um efeito de retardo mensurável em moléculas individuais.

p Passo importante

p "Os movimentos dos elétrons são os principais eventos nas reações químicas. É por isso que é tão importante medi-los em uma escala de tempo de alta resolução, "Wörner diz." A etapa das medições em gases para medições em líquidos é de particular importância, porque a maioria das reações químicas - especialmente aquelas que são bioquimicamente interessantes - ocorrem em líquidos. "

p Entre aqueles, existem inúmeros processos que, como fotoemissão na água, também são acionados pela radiação luminosa. Isso inclui a fotossíntese nas plantas, os processos bioquímicos em nossa retina que nos permitem ver, e danos ao DNA causados ​​por raios X ou outras radiações ionizantes. Com a ajuda de medições de attossegundos, os cientistas devem obter novos insights sobre esses processos nos próximos anos.