Los diagramas de Feynman son una herramienta poderosa en la física de la materia condensada. Al convertir ecuaciones altamente complejas en conjuntos de diagramas simples, el método se ha establecido como una de las herramientas más definidas en la caja de herramientas de un físico teórico. Giacomo Bighin, un postdoc en el grupo deMikhail Lemeshko, del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria IST Austria, ahora ha extendido la técnica del diagrama de Feynman: originalmente diseñada para partículas subatómicas, los objetos más simples imaginables, la técnica ahora puede trabajar con moléculas, objetos mucho más complejos.que fue publicado en la revista Cartas de revisión física , se espera que simplifique drásticamente la descripción de las rotaciones moleculares en los solventes. Esto lleva a los científicos un paso más cerca de su objetivo a largo plazo de comprender las reacciones químicas en los solventes a nivel microscópico y, potencialmente, controlarlas.
A veces, cuando estás atrapado en un problema, la solución puede estar más cerca de lo que piensas, por ejemplo, en un área diferente del campo de investigación en el que estás trabajando. Pero pensar en diferentes disciplinas es difícil y requiere una buena combinación de experiencia yun ambiente que fomenta tales colaboraciones interdisciplinarias. Giacomo Bighin encontró tal ambiente en IST Austria cuando él, un físico de materia condensada, se unió al grupo de Mikhail Lemeshko, un físico molecular. El resultado es un nuevo método para la física molecular, uno que puedefacilita la descripción de moléculas rotativas en solventes y allana el camino para controlar eventualmente sus reacciones.
"Las moléculas siempre giran, y la forma en que interactúan entre sí depende de su orientación relativa. Es decir, si golpean a otra molécula con un extremo, tiene un efecto diferente que si la golpean con el otro extremo", explica MikhailLemeshko. La orientación de las moléculas y, por lo tanto, las reacciones químicas ya se han controlado en experimentos con gases moleculares, pero es bastante difícil hacer lo mismo con los solventes. Este es un objetivo a largo plazo para el que Mikhail Lemeshko y su grupo están trabajando, unopaso a paso. El paso que acaban de dar consiste en poder describir mejor la rotación de una molécula en un solvente, un requisito previo para controlar eventualmente las reacciones en este entorno.
Sin embargo, la transferencia del método no fue fácil ". Los diagramas de Feynman funcionan para partículas similares a puntos, tales como electrones. Como puntos significa que no se ven afectados por las rotaciones: si gira un electrón, se ve exactamente igual que antes.Las moléculas, por otro lado, son más complejas y pueden rotar y cambiar su orientación en el espacio ", explica Giacomo Bighin. Para transferir el método de los electrones a las moléculas, tuvo que desarrollar un nuevo formalismo. Anteriormente, no se sabía siincluso funcionaría para moléculas, y la adaptación del método llevó a Bighin más de un año. Ahora el formalismo está listo para usarse en problemas químicos.
"Esperamos que las personas de un entorno más molecular vean que ahora es posible estudiar moléculas de esta manera. La técnica ofrece resultados extremadamente precisos en física de materia condensada, y tiene el potencial de lograr la misma precisión en las simulaciones moleculares", Agrega Lemeshko.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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