Een team van onderzoekers van de Harvard University en het Massachusetts Institute of Technology heeft ontdekt dat ze een optische pincetarray van lasergekoelde moleculen kunnen gebruiken om botsingen in de grondtoestand tussen individuele moleculen waar te nemen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun werk met gekoelde calciummonofluoridemoleculen die worden gevangen met een optisch pincet, en wat ze van hun experimenten hebben geleerd. Svetlana Kotochigova, met Temple University, heeft een Perspective-stuk gepubliceerd in hetzelfde tijdschriftnummer waarin het werk wordt geschetst - ze geeft ook een overzicht van het werk dat wordt gedaan met arrays van optische pincetten om moleculen in het algemeen beter te begrijpen.

Zoals Kotochigova opmerkt, de ontwikkeling van optische pincetten in de jaren zeventig heeft geleid tot baanbrekende wetenschap omdat het de mogelijkheid biedt om atomen en moleculen met een ongekend detailniveau te bestuderen. Hun werk omvat het gebruik van laserlicht om een ​​kracht te creëren die uiterst kleine objecten op hun plaats kan houden terwijl ze worden bestudeerd. In recentere tijden, optische pincetten zijn steeds verfijnder geworden - ze kunnen nu worden gebruikt om arrays van moleculen te manipuleren, waarmee onderzoekers kunnen zien wat er gebeurt als ze onder zeer gecontroleerde omstandigheden met elkaar omgaan. Zoals de onderzoekers opmerken, dergelijke arrays worden typisch gekoeld om hun activiteit tot een minimum te beperken terwijl de moleculen worden bestudeerd. In deze nieuwe poging de onderzoekers kozen ervoor om arrays van gekoelde calciummonofluoride-moleculen te bestuderen omdat ze hebben wat het team beschrijft als bijna diagonale Franck-Condon-factoren, wat betekent dat ze elektronisch kunnen worden opgewonden door er een laser op af te vuren, en daarna terugkeren naar een begintoestand na emissie.

In hun werk, de onderzoekers creëerden arrays van pincetten door een enkele straal te buigen in vele kleinere stralen, die elk in realtime kunnen worden herschikt om aan hun doeleinden te voldoen. In de begintoestand, een onbekend aantal moleculen was gevangen in de array. Het team gebruikte vervolgens licht om botsingen tussen de moleculen te forceren, sommigen van hen uit de array duwen totdat ze het gewenste aantal in elke pincet hadden. Ze melden dat in gevallen waarin er slechts twee moleculen aanwezig waren, ze waren in staat om natuurlijke ultrakoude botsingen te observeren, waardoor een duidelijk zicht op de actie mogelijk was.

© 2019 Wetenschap X Netwerk