Vidíme atomy v reálném čase

Vědci získali záznam konkrétně těch pohybů atomů v organických molekulách, které odpovídají přechodu k jiné molekulární struktuře látky s novými chemickými vlastnostmi. Během pozorování šlo například o posun elektrického náboje v molekule, který dává vznik kovovému charakteru dotyčné sloučeniny.

Nemůžeme si však ve světě atomů a molekul představovat něco podobného klasickému filmu, který známe z běžného života. Tento “vědecký film” je spíše záznamem časového průběhu poloh konkrétních atomů v každém ze třech rozměrů. Vědci se soustředili jen na některé klíčové a podstatné změny ve struktuře molekul, které vedou k novým vlastnostem dotyčných látek a materiálů. Pozitivní však je, že tyto změny bude možné v principu pozorovat a zaznamenat i u poměrně složitých chemických a biologických struktur.

VIDEO: Vědci z Torontské univerzity v Kanadě vyvinuli metodu, která umožňuje sledovat pohyby některých atomů v molekulách doslova v reálném čase

S počtem sledovaných atomů, v případě velkých molekul, však samozřejmě poroste i počet polohových parametrů, které budou muset vědci svým přístrojem sledovat. Parametrů mohou být nakonec stovky až tisíce. Úctyhodné je časové rozlišení příslušných filmů. Jeden “snímek” filmu, tedy momentální záznam o polohách sledovaných atomů, se dařilo získávat vždy jednou za jednu na mínus dvanáctou sekundy –tedy miliontinu miliontiny sekundy. Zatímco jiní vědci využívají v těchto případech zdrojů rentgenového záření, kanadští vědci použili k “osvětlení“ cílů vysokofrekvenční zdroj silných elektronových záblesků, soustředěných do ultrakrátkých časových pulsů. Elektrony reagují s atomy milionkrát silněji než rentgenové záření a právě tento fakt vedl ke kýženému úspěchu – v podstatě atomárnímu stroboskopu.

Zdroj: PhysOrg, Nature, Eurekalert, University of Toronto