Se emite la señal de inicio y dos electrones se aceleran en direcciones opuestas. El que gana la carrera tiene apenas siete attosegundos 7x10-18 segundos por delante. La diferencia es tan pequeña que hasta ahora ha sido imposible de medir.Sin embargo, esa diferencia es causada por la quiralidad, un sello distintivo de las moléculas que emiten electrones. Un equipo internacional de investigación INRS / CNRS / CEA / UPMC / Universidad de Burdeos / Instituto Weizmann realizó esta medición increíblemente precisa al dirigir un rayo láser ultrarrápido al alcanformoléculas. Las ecuaciones teóricas predijeron el resultado, pero como uno de los autores del artículo de investigación publicado en ciencia el 8 de diciembre de 2017 explica que nadie ha podido probarlo antes
Puede hacerse una buena idea de qué es la quiralidad colocando un guante derecho en la mano izquierda: dos formas idénticas que no pueden superponerse porque son imágenes especulares entre sí. Esta propiedad es común en nuestro universo, desdepartículas más pequeñas a galaxias enormes.
Aunque las características físicas de las moléculas quirales son las mismas, solo una de las formas es utilizada generalmente por organismos vivos, por ejemplo, en ADN o aminoácidos. Existen muchas razones posibles por las que existe esta "homoquiralidad de la vida", pero no hay consensoen la explicación definitiva. Sin embargo, las consecuencias de este fenómeno son inmensas, por ejemplo en farmacología, donde las dos imágenes especulares de una molécula quiral pueden tener efectos terapéuticos muy diferentes.
Para revelar las propiedades sutiles de las moléculas espejo en este estudio, los investigadores examinaron su fotoionización, es decir, la forma en que emiten electrones cuando son golpeados por la luz. La luz producida por un láser ultrarrápido en los láseres centrales intensos y aplicaciones CELIA, CNRS / Universidad deBurdeos / CEA en Burdeos se polarizó circularmente y luego se dirigió a las moléculas de alcanfor. Esto hizo que el campo electromagnético tomara una forma espiral regular cuya dirección podría cambiarse. Cuando esta luz en forma de espiral golpeó una molécula quiral, hizo que emitiera un electrón, que también siguió un camino en espiral.
Las moléculas de alcanfor gaseosas están orientadas de manera aleatoria, por lo que el rayo láser no siempre golpea la molécula quiral en el mismo lado, y los electrones se emiten en diferentes direcciones. Sin embargo, para una imagen especular dada, se emiten más electrones enen la misma dirección o en la dirección opuesta a la luz, dependiendo de la dirección de la polarización, al igual que una tuerca gira en un sentido u otro dependiendo de la dirección en que se gira la llave.
Samuel Beaulieu, estudiante de doctorado en energía y materiales co-supervisado en lNRS y la Universidad de Burdeos, investigó la fuente de este fenómeno con sus colegas midiendo con mucha precisión cómo se emiten los electrones. Esto no solo le permitió confirmar queSe emiten más electrones en una dirección, pero también lo llevaron a descubrir que se emitieron siete attosegundos antes que en el sentido opuesto, por lo que la reacción de una molécula de alcanfor ionizada por luz polarizada circularmente es asimétrica.
La ionización asimétrica de moléculas quirales es una posible explicación de la naturaleza homoquiral de los organismos vivos. El experimento de Samuel Beaulieu capturó los primeros pocos segundos de un proceso que durante miles de millones de años de evolución podría haber llevado a una preferencia por ciertos zurdos oMoléculas diestras en la química de la vida. Se necesitarán otros descubrimientos fundamentales como este antes de que comprendamos todos los pasos de esta historia, que tienen lugar en segundos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Investigación Científica - INRS . Original escrito por Stéphanie Thibault. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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