Onderzoekers van het Nano-Science Center van de Universiteit van Kopenhagen zijn onlangs een grote stap dichter bij het begrijpen van chemische processen gekomen. Hun wereldrecord komt van het volgen van de grootste samentrekking ooit in een anorganisch molecuul.

De onderzoeksgroep van het Centre for Molecular Movies van het departement Chemie heeft hun metingen gedaan aan een molecuul in oplossing en dit impliceert dat de resultaten bruikbaar zijn voor onderzoekers, ook die in de chemische industrie.

"Deze nieuwe kennis over hoe de moleculen zich in oplossing gedragen, is belangrijk omdat het de standaard voor onderzoek naar "natte" chemische processen verbreedt. Onze hoop is, natuurlijk, dat de resultaten uiteindelijk zullen bijdragen aan een toenemend gebruik van deze analysemethode, zowel bij de studie van industriële processen als die welke plaatsvinden in het menselijk lichaam", legt PhD Morten Christensen uit, die benadrukt dat de metingen worden gedaan terwijl de weeën plaatsvinden.

De samentrekkingen in de moleculen vinden zeer snel plaats - in feite binnen een miljardste van een seconde, maar toch kunnen Morten Christensen en zijn collega's ze meten. De metingen worden gedaan bij de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble, Frankrijk in een samenwerking tussen lokale onderzoekers en onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen en DTU-Riso, onder andere. De resultaten zijn zojuist gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Inorganic Chemistry.

"We gebruiken de techniek van in de tijd opgeloste röntgenverstrooiing, die een "realtime" beeld geeft van de elektronendichtheid van een molecuul, zowel voor als na de contractie. We starten de reactie met een ultrakorte laserflits en kunnen dan, met behulp van een bijzonder intens type röntgenstraling, volg hoe twee atomen van het element Iridium dichter bij elkaar komen. Dit is onze achtergrond voor het meten van de grote samentrekking die het molecuul vertoont, " legt Morten Christensen uit, die er trots op is recordhouder te zijn.

Om preciezer te zijn, de twee atomen bewegen 140 picometer (140 miljoenste van een micrometer) dichter bij elkaar. Dat is een stijging van 62% ten opzichte van het vorige record uit 2004, waar een Amerikaanse onderzoeksgroep kon melden dat twee Rhodium-atomen 86 picometer dichter bij elkaar kwamen als reactie op een lichtpuls.

Dit zijn zeer kleine maten en het gaat zo ongelooflijk snel dat het moeilijk kan zijn om ermee om te gaan.

"Heel grof, ons resultaat komt overeen met het krijgen van twee strandballen van metaal om meer dan een meter te bewegen in veel minder dan een seconde - met alleen licht. Elke ervaring leert dat zoiets in 'onze' werkelijkheid niet mogelijk is, maar gelukkig zijn de regels compleet anders als we op dezelfde schaal handelen als atomen en moleculen. En dit is een van de dingen die nanotechnologie zo opwindend maken, ’ eindigt Morten Christensen.