Pela primeira vez, os cientistas observaram diretamente como a luz inicia reações químicas excitando elétrons em moléculas em tempo real.

A descoberta inovadora, feita por pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, abre a porta para o desenvolvimento de novas formas de controlar reações químicas com a luz.

“Esta é a primeira visão direta de como a luz se acopla a uma reação química”, disse o autor sênior Daniel Neumark em um comunicado à imprensa. “Este nível de controle sobre as reações químicas usando luz abrirá novas possibilidades para a síntese química e novos rumos no projeto e catálise da energia solar.”

Os pesquisadores investigaram uma reação química chamada fragmentação Norrish Tipo II, na qual uma molécula absorve luz e depois se quebra. Esta reação é importante em muitos campos, incluindo química atmosférica e síntese orgânica.

Para observar essa reação em tempo real, os pesquisadores usaram uma técnica chamada espectroscopia de fotoelétrons ultrarrápida. Esta técnica usa um laser para excitar os elétrons em uma molécula e então mede quanto tempo leva para os elétrons escaparem da molécula. Ao medir o atraso entre o pulso do laser e a emissão de elétrons, os pesquisadores conseguiram acompanhar o progresso da reação química.

Os pesquisadores descobriram que a reação começa com a molécula absorvendo um fóton de luz, o que excita um elétron para um nível de energia mais elevado. Esse elétron excitado então se move ao redor da molécula, fazendo com que as ligações entre os átomos enfraqueçam e eventualmente se quebrem.

A equipe afirma que os resultados do estudo podem levar ao desenvolvimento de novas formas de controlar reações químicas com a luz. Isto poderia ter uma ampla gama de aplicações, desde o desenvolvimento de novos medicamentos e materiais até a melhoria da eficiência da conversão da energia solar.

O estudo foi publicado na revista Nature Chemistry.