Mientras que las mediciones espectroscópicas se promedian normalmente sobre una miríada de moléculas, un nuevo método desarrollado por investigadores de la Universidad Técnica de Munich TUM proporciona información precisa sobre la interacción de moléculas individuales con su entorno. Esto acelerará la identificación de moléculas eficientes para el futurotecnologías fotovoltaicas, por ejemplo.
Un equipo internacional dirigido por el químico TUM Profesor Jürgen Hauer ahora ha logrado determinar las propiedades espectrales de las moléculas individuales. Los investigadores adquirieron los espectros de absorción y emisión de las moléculas investigadas en un amplio rango espectral en una sola medición para determinar con precisión cómoLas moléculas interactúan con su entorno, capturando y liberando energía.
Normalmente, este tipo de mediciones se promedian en miles, incluso millones, de moléculas, sacrificando información detallada importante. "Anteriormente, los espectros de emisión podían adquirirse de forma rutinaria, pero las mediciones de absorción en moléculas individuales eran extremadamente caras", explica Hauer. "Nosotrosahora ha alcanzado el límite máximo de detectabilidad "
Aparato compacto, medición rápida
El nuevo método se basa en un instrumento compacto, simplemente de tamaño DIN-A4 que los químicos de Munich desarrollaron en colaboración con colegas del Politecnico di Milano.
La clave: genera un pulso láser doble con un retraso controlado en el medio. El segundo pulso modula el espectro de emisión de una manera específica, que a su vez proporciona información sobre el espectro de absorción. Esta información luego se evalúa mediante una transformación de Fourier.
"La principal ventaja es que podemos, con poco esfuerzo, transformar una configuración de medición convencional para adquirir espectros de emisión en un dispositivo para medir espectros de emisión y absorción", dice Hauer. La medición en sí es relativamente fácil ". A las nueve en punto"En el reloj de la mañana, instalamos el aparato en la configuración de la Universidad de Copenhague ", dice Hauer." A las once y media, ya teníamos nuestros primeros datos de medición útiles ".
En las pistas de la fotosíntesis
Usando el nuevo método de espectroscopía, los químicos esperan ahora estudiar moléculas individuales, para comprender fenómenos como el flujo de energía en compuestos organometálicos y los efectos físicos en las moléculas cuando entran en contacto con agua y otros solventes.
La influencia de los solventes a nivel de molécula única aún no se conoce bien. Los químicos también quieren mostrar el flujo de energía de una manera resuelta en el tiempo para comprender por qué la energía fluye más rápido y más eficientemente en ciertas moléculas que en otras ". Específicamente, estamos interesados en la transferencia de energía en los sistemas biológicos en los que tiene lugar la fotosíntesis ", dice Hauer.
El objetivo: células solares orgánicas
Los investigadores han emitido su punto de vista sobre el complejo de recolección de luz LH2 para futuras aplicaciones. "Una vez que comprendamos los complejos de recolección de luz natural, podemos comenzar a pensar en sistemas artificiales para el despliegue en la energía fotovoltaica", dice Hauer. Los hallazgos podrían formar elbase para futuras tecnologías en energía fotovoltaica. El objetivo es el desarrollo de una nueva célula solar orgánica
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Materiales proporcionado por Universidad Técnica de Munich TUM . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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