Los físicos de la Universidad del Estado de Kansas han tomado instantáneas extremadamente rápidas de reacciones de apertura del anillo molecular inducidas por la luz, similares a las que ayudan al cuerpo humano a producir vitamina D a partir de la luz solar. La investigación se publica en Química de la naturaleza .
"Piense en esto como stop-motion como una caricatura", dijo Daniel Rolles, profesor asociado de física y el investigador principal del estudio. "Para cada molécula, comienza la reacción con un pulso láser, toma instantáneas de cómo se vea medida que pasa el tiempo y luego los juntamos. Esto crea una 'película molecular' que muestra cómo cambia la estructura electrónica de la molécula en función de cuánto tiempo pasa entre cuando comenzamos y cuándo paramos ".
Shashank Pathak, estudiante de doctorado y autor principal del artículo, dijo que la idea era estudiar la dinámica de cómo se abre un anillo en una molécula en la escala de tiempo de femtosegundo, que es una cuadrillonésima de segundo. Los investigadores usan un libre-Láser de electrones para visualizar cómo ocurren estas reacciones mediante el registro de espectros de energía electrónica a medida que los átomos en la molécula se separan
"La reacción de apertura del anillo se observa bastante en la naturaleza", dijo Pathak. "Un ejemplo es la formación de vitamina D3 en nuestra piel. Cuando la luz del sol brilla en nuestra piel, tenemos grandes compuestos que tienen estas pequeñas estructuras de anillo queayuda con la absorción de la luz UV. El anillo se abre para formar el precursor de la formación de vitamina D3 ".
La producción de vitamina D involucra varias funciones biológicas y esta apertura del anillo es solo una parte pequeña, muy pequeña, del proceso, dijo Pathak. Esta investigación fue capaz de registrar los cambios en la molécula para comprender la velocidad de laproceso, cómo sucede y compare el proceso con la teoría previamente aceptada.
"Comprender el proceso tiene implicaciones para hacer que procesos similares que se pueden usar en tecnología sean más eficientes, y para desarrollar reglas generales que se puedan aplicar a reacciones similares", dijo Rolles, quien recibió un premio CAREER Temprano de la Facultad de la Fundación Nacional de Ciencias en 2018que financió esta investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Kansas . Original escrito por Stephanie Jacques. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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