Recurriendo a la qu\u00edmica ultrafr\u00eda, los investigadores han observado de forma directa por primera vez qu\u00e9 sucede exactamente durante una reacci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n
La reacci\u00f3n qu\u00edmica m\u00e1s fr\u00eda en el universo conocido tuvo lugar en lo que parece ser un ca\u00f3tico desorden de l\u00e1ser pero, en realidad, en lo profundo de ese caos minuciosamente organizado, en temperaturas millones de veces m\u00e1s fr\u00edas que el espacio interestelar, la investigadora Kang-Kuen Ni logr\u00f3 una haza\u00f1a de precisi\u00f3n: oblig\u00f3 a dos mol\u00e9culas ultrafr\u00edas a encontrarse y reaccionar, se rompieron y formaron los enlaces m\u00e1s fr\u00edos en la historia de los acoplamientos moleculares.<\/p>\n
\u201cProbablemente en los pr\u00f3ximos a\u00f1os, seamos el \u00fanico laboratorio que puede hacer esto\u201d, aventura Ming-Guang Hu, investigador postdoctoral en el laboratorio de Ni y primer autor en su art\u00edculo publicado en \u2018Science\u2019.<\/p>\n
Hace cinco a\u00f1os, Ni, profesora asociada de qu\u00edmica y biolog\u00eda qu\u00edmica y pionera de la qu\u00edmica ultrafr\u00eda, se propuso construir un nuevo aparato que pudiera lograr las reacciones qu\u00edmicas a la temperatura m\u00e1s baja de cualquier tecnolog\u00eda disponible actualmente. Pero no pod\u00edan estar seguros de que su intrincada ingenier\u00eda funcionar\u00eda.<\/p>\n
Ahora saben que no solo realizaron la reacci\u00f3n m\u00e1s fr\u00eda, sino que descubrieron que su nuevo aparato puede hacer algo incluso que no predijeron. En un fr\u00edo tan intenso (500 nanokelvin o solo unas pocas millon\u00e9simas de grado por encima del cero absoluto), sus mol\u00e9culas se redujeron a velocidades tan glaciales, Ni y su equipo pudieron ver algo que nadie hab\u00eda podido ver antes: el momento en que dos mol\u00e9culas se unen para formar dos nuevas mol\u00e9culas. En esencia, capturaron una reacci\u00f3n qu\u00edmica en su acto m\u00e1s cr\u00edtico y evasivo.<\/p>\n
Las reacciones qu\u00edmicas son responsables de literalmente todo: respirar, cocinar, digerir, crear energ\u00eda, productos farmac\u00e9uticos y productos para el hogar como el jab\u00f3n. Entonces, comprender c\u00f3mo funcionan en un nivel fundamental podr\u00eda ayudar a los investigadores a dise\u00f1ar combinaciones que el mundo nunca haya visto.<\/p>\n
Con un n\u00famero casi infinito de nuevas combinaciones posibles, estas nuevas mol\u00e9culas podr\u00edan tener aplicaciones infinitas, desde una producci\u00f3n de energ\u00eda m\u00e1s eficiente hasta nuevos materiales como paredes a prueba de moho e incluso mejores bloques de construcci\u00f3n para computadoras cu\u00e1nticas.<\/p>\n
En su trabajo anterior, Ni us\u00f3 temperaturas cada vez m\u00e1s fr\u00edas para hacer esta magia qu\u00edmica: forjar mol\u00e9culas de \u00e1tomos que de otra manera nunca reaccionar\u00edan. Enfriados a tales extremos, los \u00e1tomos y las mol\u00e9culas se reducen lentamente a un arrastre cu\u00e1ntico, su estado de energ\u00eda m\u00e1s bajo posible.<\/p>\n
All\u00ed, Ni puede manipular las interacciones moleculares con la m\u00e1xima precisi\u00f3n.Pero incluso ella solo pod\u00eda ver el comienzo de sus reacciones: entran dos mol\u00e9culas. Lo que sucedi\u00f3 en el medio y al final fue un agujero negro que solo las teor\u00edas pod\u00edan tratar de explicar.<\/p>\n
Las reacciones qu\u00edmicas ocurren en solo millon\u00e9simas de billon\u00e9sima de segundo, m\u00e1s conocido en el mundo cient\u00edfico como femtosegundos. Incluso la tecnolog\u00eda m\u00e1s sofisticada de hoy no puede capturar algo tan ef\u00edmero, aunque algunos se acercan.<\/p>\n
En los \u00faltimos veinte a\u00f1os, los cient\u00edficos han utilizado l\u00e1seres ultrarr\u00e1pidos como c\u00e1maras de acci\u00f3n r\u00e1pida, capturando im\u00e1genes r\u00e1pidas de reacciones a medida que ocurren. Pero no pueden capturar la imagen completa. \u201cLa mayor\u00eda de las veces \u2013reconoce Ni\u2013 \u201csolo ves que los reactivos desaparecen y los productos aparecen en un momento que puedes medir. Pero no hay una medici\u00f3n directa de lo que realmente sucedi\u00f3 en estas reacciones qu\u00edmicas\u201d. Hasta ahora.<\/p>\n
Las temperaturas extremadamente fr\u00edas de Ni fuerzan las reacciones a una velocidad relativamente insensible. \u201cDebido a que (las mol\u00e9culas) est\u00e1n tan fr\u00edas ahora tenemos un efecto de cuello de botella\u201d, explica. Cuando ella y su equipo reaccionaron con dos mol\u00e9culas de rubidio y potasio, elegidas por su flexibilidad, las temperaturas ultrafr\u00edas obligaron a las mol\u00e9culas a permanecer en la etapa intermedia durante microsegundos.<\/p>\n
Los microsegundos, meras millon\u00e9simas de segundo, pueden parecer cortos, pero son millones de veces m\u00e1s largos de lo habitual y lo suficientemente largos como para que Ni y su equipo investiguen la fase en que los enlaces se rompen y forman, en esencia, c\u00f3mo una mol\u00e9cula se convierte en otra.<\/p>\n
Con esta visi\u00f3n \u00edntima, Ni asegura que ella y su equipo pueden probar teor\u00edas que predicen lo que sucede en el agujero negro de una reacci\u00f3n para confirmar si acertaron. Luego, su equipo puede elaborar nuevas teor\u00edas, utilizando datos reales para predecir con mayor precisi\u00f3n lo que sucede durante otras reacciones qu\u00edmicas, incluso aquellas que tienen lugar en el misterioso reino cu\u00e1ntico.<\/p>\n
El equipo ya est\u00e1 explorando qu\u00e9 m\u00e1s pueden aprender en su banco de pruebas ultrafr\u00edo. Luego, por ejemplo, podr\u00edan manipular los reactivos, excit\u00e1ndolos antes de reaccionar para ver c\u00f3mo su energ\u00eda aumentada impacta el resultado. O incluso podr\u00edan influir en la reacci\u00f3n a medida que ocurre, empujando una mol\u00e9cula u otra.<\/p>\n
\u201cCon nuestra capacidad de control, esta ventana de tiempo es lo suficientemente larga, podemos investigar \u2013a\u00f1ade Hu\u2013. Ahora, con este aparato, podemos pensar en esto. Sin esta t\u00e9cnica, sin este documento, ni siquiera podemos pensar en esto\u201d.<\/p>\n
Fuente:\u00a0<\/strong><\/p>\n Europa Press. (2019, 29 noviembre). Observan por primera vez qu\u00e9 sucede durante una reacci\u00f3n qu\u00edmica. Recuperado 2 diciembre, 2019, de https:\/\/www.europapress.es\/ciencia\/laboratorio\/noticia-observan-primera-vez-sucede-reaccion-quimica-20191129103727.html<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Recurriendo a la qu\u00edmica ultrafr\u00eda, los investigadores han observado de forma directa por primera vez qu\u00e9 sucede exactamente durante una reacci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":19281,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[56],"tags":[],"class_list":["post-19280","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia"],"yoast_head":"\n