Wetenschap
Een team van scheikundigen en natuurkundigen aan de Universiteit van Aarhus in Denemarken heeft in samenwerking met een collega van de Universitat de Barcelona in Spanje voor het eerst de oplossing van atomen per atoom geregistreerd. In hun onderzoek, gepubliceerd in het tijdschrift Nature ontwierp de groep een proces om natrium- en xenonatomen te manipuleren met een druppel helium bij zeer lage temperaturen om vast te leggen wat zij beschrijven als momentopnamen van het solvatatieproces in de loop van de tijd. Gecombineerd produceren deze een film die de actie weergeeft. In hetzelfde tijdschriftnummer is een onderzoeksbriefing over het werk gepubliceerd.
Solvatie is het oplossen van een opgeloste stof in een oplosmiddel, bijvoorbeeld wanneer zout oplost in water. De actie stopt niet alleen omdat de opgeloste stof is opgelost; in plaats daarvan blijven de oplosmiddelen interageren met het materiaal dat is opgelost.
Uit eerder onderzoek is gebleken dat dergelijke interacties behoorlijk ingewikkeld kunnen zijn. Daarom willen scheikundigen meer weten over wat er gebeurt. Eén manier om daar achter te komen is door de actie te filmen en af te spelen als een film. Dit eenvoudige concept is echter uitzonderlijk moeilijk gebleken, zo moeilijk dat het team in Denemarken het tot voor kort niet kon verwezenlijken.
Om hun prestatie te bereiken, begonnen de onderzoekers met het vangen van een enkel xenonatoom in een druppel vloeibaar helium dat was afgekoeld tot -255°C en vervolgens het toevoegen van een enkel natriumatoom aan de buitenrand van de druppel. Ze vuurden een korte laserpuls af op het natriumatoom om het om te zetten in een positief geladen ion, waardoor solvatatie op gang kwam:de heliumatomen begonnen aan het natriumion te kleven.
Het team vuurde vervolgens nog een laserpuls af, dit keer op het xenonatoom, en veranderde het in een positief geladen ion. De twee ionen stootten elkaar zo sterk af dat het natriumion, met de eraan verbonden heliumatomen, uit de druppel werd geduwd en op een detector terechtkwam, waardoor een momentopname kon worden gemaakt van wat er gebeurde.
Vervolgens herhaalden de onderzoekers het proces, waarbij ze telkens langer wachtten voordat de tweede puls werd afgevuurd. Ze waren in staat om wat zij omschrijven als progressieve momentopnamen van de actie te creëren. Toen ze eenmaal meerdere opeenvolgende snapshots hadden, voegden ze deze samen om een film te maken waarin het oplossingsproces in actie werd weergegeven.
Meer informatie: Simon H. Albrechtsen et al, Het observeren van de belangrijkste stappen van ionensolvatatie in heliumdruppeltjes, Natuur (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06593-5
Heliumdruppeltjes helpen bij het visualiseren van het begin van de ionensolvatatie, De natuur (2023). DOI:10.1038/d41586-023-02950-6
Journaalinformatie: Natuur
© 2023 Science X Netwerk
Wat zijn de overeenkomsten die metalen en niet-metalen gemeen hebben?
Het gebruik van koolzuurhoudend water bij chromatografie zorgt voor een groener proces, zo blijkt uit nieuw onderzoek
Hoe het stabiliseren van ongeordende eiwitten kan leiden tot de volgende generatie medische toepassingen
Ultradunne zelfherstellende polymeren creëren nieuwe, duurzame waterafstotende coatings
Nieuw onderzoek naar de risico's van blootstelling aan lood door kogels die worden gebruikt bij de jacht op groot wild
Uit nieuwe studie blijkt dat de methaanemissies van olie en gas in de VS 60 procent hoger zijn dan geschat
Napoleons nederlaag bij Waterloo mede veroorzaakt door Indonesische vulkaanuitbarsting
Het uitzicht vanuit een baan nabij de aarde - wetenschapper helpt bij het stellen van prioriteiten voor satellieten
Mix van verontreinigingen in het afvalwater van Fukushima, risico's van het dumpen van de oceaan
Mercurius stijgt:studie werpt nieuw licht op de impact van oude vulkanen op het milieu
Stadslandbouw biedt slechts kleine milieuvoordelen in het noordoosten van de VS
Hoe wordt koolstofdioxide geëlimineerd aan boord van een ruimtevaartuig?
Lichtvervuiling:de donkere kant van het aanhouden van de lichten
Verschil tussen een staafdiagram & cirkeldiagram
Nieuwe machine learning-theorie roept vragen op over de aard van wetenschap
Wetenschappers suggereren een speciale nano-pocket voor oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie-verstrooiingsdetectie
De verschillen tussen Catecholamines en Cortisol
Een heropleving van het virus kan het ontluikende economische herstel ontsporen
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com