과학자들은 화학 반응 동안 분자에서 빠져 나오는 양성자의 첫 번째 직접 관찰을 포착했습니다. 이 관찰은 UED (Ultrafast Electron Diffraction)라는 기술을 사용하여 이루어졌으며, 연구원들은 원자의 운동을 실시간으로 추적 할 수있게 해주었다.
Science 저널에 발표 된이 연구는 화학 결합이 어떻게 파괴되고 형성되는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이러한 근본적인 이해는 신약, 촉매 및 기타 재료의 개발로 이어질 수 있습니다.
화학 반응에서, 원자들 사이의 결합은 파손되고 새로운 결합이 형성된다. 이 프로세스는 펨토초 (1 초)의 순서대로 매우 빠를 수 있습니다. UED는이 초고속 타임 스케일에서 화학 반응의 역학을 포착 할 수있는 몇 가지 기술 중 하나입니다.
이 연구에서, 연구자들은 UED를 사용하여 메탄 분자 (CH4)에서 원자의 운동을 추적했습니다. 그들은 분자가 고 에너지 레이저 펄스에 노출되었을 때, 분자로부터 양성자 (H+)가 배출되었다는 것을 발견했다. 이 과정은 10 개의 펨토초 내에 발생했습니다.
연구원들은 반응의 상세한 분자 영화를 재구성 할 수있었습니다. 이 영화는 분자에서 빠져 나오는 양성자가 새로운 분자를 형성하기 위해 스스로 재배치하는 나머지 원자를 보여줍니다.
이 연구는 화학 반응 동안 분자로부터 탈출하는 양성자의 첫 번째 직접 관찰을 제공한다. 이러한 근본적인 이해는 신약, 촉매 및 기타 재료의 개발로 이어질 수 있습니다.
연구에 대한 자세한 내용 :
*이 연구는 캘리포니아 멘로 파크에있는 SLAC National Accelerator Laboratory의 연구원들이 주도했습니다.
* 연구원들은 강력한 X- 선 레이저 인 LINAC Coherent 광원 (LCL)을 사용하여 화학 반응을 시작하는 데 사용 된 고 에너지 레이저 펄스를 생성했습니다.
* UED 측정은 줄무늬 카메라라는 특수 탐지기를 사용하여 이루어졌습니다. 줄무늬 카메라를 통해 연구원들은 원자의 움직임을 실시간으로 추적 할 수있었습니다.
이 연구의 잠재적 응용 :
* 화학적 결합이 어떻게 파괴되고 형태가 형성되는지에 대한 근본적인 이해는 새로운 약물, 촉매 및 기타 재료의 발달로 이어질 수 있습니다.
예를 들어, 연구원들은이 연구에서 얻은 통찰력이 더 효과적이고 부작용이 적은 신약을 설계하는 데 사용될 수 있다고 생각합니다.
*이 연구는 또한 화학 반응 속도를 높이는 물질 인 새로운 촉매의 발달로 이어질 수 있습니다. 이를 통해 화학 물질을보다 효율적이고 폐기물이 적을 수 있습니다.
