A luz interagindo com átomos de hidrogênio encerrados em gaiolas ocas compostas de átomos de carbono - conhecido como material de fulereno - produz ionização. Este fenômeno, que tem sido objeto de intenso escrutínio teórico, é particularmente interessante porque os raios de luz podem ter efeitos dramáticos na indução de pequenos potenciais de energia externa. Especificamente, eles alteram as propriedades estruturais e dinâmicas dos átomos confinados na molécula de fulereno. Ana Frapiccini, do centro de pesquisa CONICET da Universidad Nacional del Sur, em Bahía Blanca, Argentina, e colegas acabaram de publicar um estudo em EPJ D explicando a teoria por trás da ionização. As aplicações deste processo incluem a entrega de drogas, computação quântica, fotovoltaica e armazenamento de hidrogênio.
Neste estudo, os autores desenvolveram uma metodologia para resolver a equação de Schrödinger que descreve o comportamento, hora extra, de um átomo interagindo com um pulso de luz externo. Isso produz uma descrição teórica de como os raios de luz externos afetam os níveis de energia dos átomos de hidrogênio aprisionados dentro dos fulerenos. Resolvendo a equação, os autores transformaram com sucesso o problema em uma equação muito mais simples, o que explica o efeito de dispersão da luz nos átomos cativos.
Assim, eles transformaram sua tentativa de chegar a uma compreensão teórica da ionização em um estudo de um modelo semi-empírico mais simples dos potenciais de energia - que são locais, esfericamente simétrico, e considerado constante.
Frapiccini e colegas, portanto, revelam neste estudo aspectos-chave do processo de ionização em átomos presos dentro de uma molécula de fulereno. Os autores então testam sua teoria usando um aplicativo baseado no estudo da influência do confinamento de um átomo de hidrogênio em gaiolas de fulereno de dois tamanhos diferentes; nomeadamente C36 e C60. Eles concluíram que a gaiola de fulereno atua como um capturador para o elétron, que é ionizado dentro da gaiola, quando submetido a um pulso de laser da mesma intensidade que a diferença entre os níveis de energia mais baixos.
