Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Trihydrogen, hay H3 +, được nhiều nhà khoa học thừa nhận là phân tử tạo ra vũ trụ. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tia laser tốc độ cao để chiếu ánh sáng vào các cơ chế là chìa khóa trong việc tạo ra H3 + và hóa học bất thường của nó.
Trihydrogen, hay H3 +, được nhiều nhà khoa học thừa nhận là phân tử tạo ra vũ trụ. Trong các vấn đề gần đây của Truyền thông Tự nhiên và Tạp chí Vật lý hóa học , các nhà nghiên cứu của Đại học bang Michigan đã sử dụng tia laser tốc độ cao để làm nổi bật các cơ chế quan trọng trong việc tạo ra H3 + và hóa học bất thường của nó.
H3 + phổ biến trong vũ trụ, Dải Ngân hà, người khổng lồ khí và tầng điện ly của Trái đất. Nó cũng được tạo ra và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của Marcos Dantus, Giáo sư xuất sắc về hóa học và vật lý. Sử dụng tia laser cực nhanh và công nghệ do Dantus phát minh – một nhóm các nhà khoa học đang bắt đầu hiểu về hóa học của phân tử mang tính biểu tượng này.
“Quan sát cách các phân tử H2 chuyển vùng phát triển thành H3 + không có gì đáng kinh ngạc”, Dantus nói. “Trước tiên, chúng tôi đã ghi lại quá trình này bằng methanol; bây giờ chúng tôi đã có thể mở rộng và sao chép quá trình này trong một số phân tử và xác định một số con đường mới.”
Các nhà hóa học nhìn thấy bức tranh lớn, quan sát H3 + và xác định nó thông qua phối cảnh giữa các vì sao. Nó được tạo ra rất nhanh – trong thời gian ngắn hơn một viên đạn để vượt qua một nguyên tử – đến mức cực kỳ khó để tìm ra ba liên kết hóa học bị phá vỡ và ba liên kết mới được hình thành trong một khoảng thời gian ngắn như vậy.
Đó là khi các nhà hóa học sử dụng laser femtosecond phát huy tác dụng. Thay vì nghiên cứu các ngôi sao bằng kính viễn vọng, nhóm của Dantus thực sự nhìn vào bức tranh nhỏ. Toàn bộ quy trình được xem ở cấp độ phân tử và được đo bằng fili giây – 1 phần triệu của 1 phần tỷ của một giây. Quá trình các lượt xem của đội mất từ 100 đến 240 giây. Dantus biết điều này bởi vì đồng hồ bắt đầu khi anh bắn xung laser đầu tiên. Các xung laser sau đó “nhìn thấy” những gì đang xảy ra.
Kỹ thuật hai tia laser cho thấy sự chuyển hydro, cũng như hóa học chuyển vùng hydro, chịu trách nhiệm cho sự hình thành H3 +. Các cơ chế chuyển vùng tạo ra một phân tử trung tính (H2) trong vùng lân cận và trích xuất một phân tử hydro thứ ba để tạo thành H3 +. Và hóa ra có nhiều hơn một cách nó có thể xảy ra. Trong một thí nghiệm liên quan đến ethanol, nhóm nghiên cứu đã tiết lộ sáu con đường tiềm năng, xác nhận bốn trong số chúng.
Vì các xung laser có thể so sánh với sóng âm thanh, nhóm của Dantus đã phát hiện ra một “giai điệu” giúp tăng cường sự hình thành H3 + và một thứ ngăn cản sự hình thành. Khi chuyển đổi các xung “có hình dạng” này thành một tiếng còi trượt, sự hình thành thành công xảy ra khi nốt nhạc bắt đầu dẹt, tăng nhẹ và kết thúc bằng một lần lặn xuống sâu hơn. Bài hát là âm nhạc đến tai của các nhà hóa học, người có thể hình dung ra nhiều ứng dụng tiềm năng cho bước đột phá này.
“Những phản ứng hóa học này là các khối xây dựng của sự sống trong vũ trụ”, Dantus nói. “Sự phổ biến của các phân tử hydro chuyển vùng trong các phản ứng hóa học năng lượng cao liên quan đến các phân tử hữu cơ và các ion hữu cơ không chỉ liên quan đến các vật liệu được chiếu xạ bằng laser, mà cả các vật liệu và mô được chiếu xạ bằng tia X, electron năng lượng cao, positron và hơn thế nữa.”
Nghiên cứu này cho thấy hóa học có liên quan đến sự hình thành các phân tử nước và hữu cơ của vũ trụ. Những bí mật mà nó có thể mở khóa, từ hóa học đến y tế, là vô tận, ông nói thêm.
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học bang Michigan . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :