14:17
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cristale Coulomb reci, indicii cosmice: Dezvăluirea misterelor chimiei spațiale

_ Cristale de Coulomb rece, indicii cosmice : Dezvăluirea misterelor chimiei spațiale

Deși poate să nu arate așa, spațiul interstelar dintre stele este departe de a fi gol. Atomi, ioni, molecule și multe altele locuiesc în acest mediu eteric cunoscut sub numele de Mediu Interstelar (ISM). ISM a fascinat oamenii de știință de zeci de ani, deoarece cel puțin 200 de molecule unice se formează în mediul său rece, cu presiune scăzută. Este un subiect care leagă împreună domeniile chimiei, fizicii și astronomiei, deoarece oamenii de știință din fiecare domeniu lucrează pentru a determina ce tipuri de reacții chimice au loc acolo.

Acum, în articolul de copertă al Journal of Physical Chimie A, JILA Fellow și profesorul de fizică de la Universitatea din Colorado Boulder Heather Lewandowski și fosta studentă absolventă JILA Olivia Krohn evidențiază munca lor de a imita condițiile ISM prin utilizarea cristalelor Coulomb, o structură pseudo-cristalină rece, pentru a urmări ionii și moleculele neutre interacționând între ele. .

Din experimentele lor, cercetătorii au rezolvat dinamica chimică în reacțiile neutre din punct de vedere ionic, utilizând răcirea precisă cu laser și spectrometria de masă pentru a controla stările cuantice, permițându-le astfel să emuleze cu succes reacțiile chimice ISM. Munca lor îi apropie pe oamenii de știință de a răspunde la unele dintre cele mai profunde întrebări despre dezvoltarea chimică a cosmosului.

„Domeniul s-a gândit de mult timp la care reacții chimice vor fi cele mai importante despre care să ne vorbească. alcătuirea mediului interstelar”, explică Krohn, primul autor al lucrării.

„Un grup cu adevărat important este reacțiile cu molecule neutre din punct de vedere ionic, exact pentru acest aparat experimental din grupul Lewandowski pentru a studia nu doar reacțiile chimice neutre din punct de vedere ionic, ci și la temperaturi relativ scăzute.”

Pentru a începe experimentul, Krohn și alți membri ai grupului Lewandowski au încărcat o capcană de ioni într-o cameră cu vid ultra-înalt. cu diverși ioni. Moleculele neutre au fost introduse separat. Deși știau că reactanții intrau în experimentul chimic de tip ISM, cercetătorii nu erau întotdeauna siguri ce produse vor fi create. În funcție de testul lor, cercetătorii au folosit diferite tipuri de ioni și molecule neutre similare cu cele din ISM. Aceasta a inclus ioni de CCl+ fragmentați din tetracloretilenă.

„S-a prezis că CCl+ se află în diferite regiuni ale spațiului. Dar nimeni nu a reușit să-și testeze eficient reactivitatea cu experimente pe Pământ, deoarece este atât de dificil de realizat”, Krohn. adaugă. „Trebuie să-l descompune din tetracloretilenă folosind lasere UV. Acest lucru creează tot felul de fragmente de ioni, nu doar CCl+, care pot complica lucrurile.”

Fie că folosești ioni de calciu sau CCl+, configurația experimentală a permis cercetătorii să filtreze ionii nedoriți folosind excitația rezonantă, lăsând în urmă reactanții chimici doriti.

„Puteți agita capcana la o frecvență rezonantă cu raportul masa-încărcare al unui anumit ion, iar acest lucru îi ejectează din capcana”, spune Krohn.

După filtrare, cercetătorii și-au răcit ionii folosind un proces cunoscut sub numele de răcire Doppler. Această tehnică folosește lumina laser pentru a reduce mișcarea atomilor sau a ionilor, răcindu-i eficient prin exploatarea efectului Doppler pentru a încetini, de preferință, particulele care se deplasează către laserul de răcire.

Pe măsură ce răcirea Doppler a scăzut temperatura particulelor la milikelvin. niveluri, ionii s-au aranjat într-o structură pseudo-cristalină, cristalul Coulomb, ținut în loc de câmpurile electrice din camera de vid. Cristalul Coulomb rezultat a fost o formă elipsoidală cu molecule mai grele așezate într-o înveliș în afara ionilor de calciu, împinse în afara centrului capcanei de particulele mai ușoare din cauza diferențelor dintre raporturile lor masă-încărcare.

Datorită capcanei adânci care conține ionii, cristalele Coulomb pot rămâne prinse ore în șir, iar Krohn și echipa le pot imagina în această capcană. În analiza imaginilor, cercetătorii au putut identifica și monitoriza reacția în timp real, văzând că ionii se organizează pe baza rapoartelor masă-încărcare.

Echipa a determinat, de asemenea, dependența de stare cuantică a reacției. a ionilor de calciu cu oxid nitric prin reglarea fină a laserelor de răcire, care a ajutat la producerea anumitor populații relative de stări cuantice ale ionilor de calciu prinși.

„Ce este distractiv este că folosește unul dintre aceste atomice mai specifice. tehnici de fizică pentru a analiza reacțiile cu rezoluție cuantică, ceea ce este puțin mai mult, cred, de esența fizicii a celor trei domenii, chimie, astronomie și fizică, chiar dacă toate trei sunt încă implicate", adaugă Krohn.

Pe lângă filtrarea cu capcană și răcirea Doppler, a treia tehnică experimentală a cercetătorilor i-a ajutat să emuleze reacțiile ISM: configurația spectrometriei de masă în timp de zbor (TOF-MS). În această parte a experimentului, un impuls de înaltă tensiune a accelerat ionii într-un tub de zbor, unde s-au ciocnit cu un detector de placă cu microcanal. Cercetătorii au putut determina ce particule au fost prezente în capcană pe baza timpului necesar ionilor pentru a lovi placa și a tehnicilor lor de imagistică.

„Din acest motiv, am reușit să facem câteva. a diferitelor studii în care putem rezolva mase vecine ale reactanților noștri și ionilor de produs”, adaugă Krohn.

Acest al treilea braț al aparatului experimental de chimie ISM a îmbunătățit rezoluția și mai mult, deoarece cercetătorii aveau acum mai multe moduri de a determinați ce produși au fost creați în reacțiile de tip ISM și masele lor respective.

Calculul masei potențialilor produși a fost deosebit de important, deoarece echipa putea apoi să-și schimbe reactanții inițiali cu izotopologi cu mase diferite și să vadă ceea ce s-a întâmplat.

Așa cum explică Krohn, „Aceasta ne permite să jucăm trucuri grozave, cum ar fi înlocuirea hidrogenului cu atomi de deuteriu sau înlocuirea diferiților atomi cu izotopi mai grei. Când facem asta, putem vedea din timpul... spectrometria de masă de zbor modul în care produsele noastre s-au schimbat, ceea ce ne oferă mai multă încredere în cunoștințele noastre despre cum să atribuim acele produse.”

Întrucât astrochimiștii au observat mai multe molecule care conțin deuteriu în ISM decât se aștepta de la raportul atomic deuteriu-hidrogen observat, schimbul de izotopi în experimente ca acesta le permite cercetătorilor să se apropie cu un pas de a determina de ce poate fi acest lucru.

„Cred că, în acest caz, ne permite să avem o bună detectare a ceea ce vedem", spune Krohn. „Și asta deschide mai multe uși.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ PREZENTARE: Guvernatorul Abbott ține linia, invocă autoritatea constituțională a Texasului pentru a se apăra �mpotriva regimului fără lege Biden

_ FOTO VIDEO - Rușii acuză un atac ucrainean cu 16 morți și 20 de răniți în orașul Tokmak

_ De ce au fost alese culorile roșu, galben și verde pentru semafor. Există o explicație științifică

_ Cercetătorii creează nanostructuri pentru degradarea eficientă și durabilă a poluanților

_ Trump a răbufnit după ce a văzut protestele din SUA: Sunt tineri nebuni, furioşi şi simpatizanţi ai Hamas!

O să stea românii în frig? OMV o sa dea gazul nostru la austrieci ca sursă alternativa. Gazprom întrerupe gazul în Austria, tocmai la timp pentru iarnă din cauză unei dispute cu OMV

_ Coaliția minoritară a lui Macron pe cale să se prăbușească – Partidele de stânga și dreapta vor cere un vot de neîncredere – Sondaj: Peste 60% dintre alegătorii francezi doresc ca Macron să demisioneze dacă guvernul cade

_ Retorica extremei drepte franceze în contradicție cu rezultatele sale de vot în Parlamentul UE

_ Marea Britanie şi Germania sporesc colaborarea în domeniul apărării, unite în sprijinul Ucrainei

_ DisplayPort 2.1 are o problemă serioasă cu cablurile certificate UHBR - ar putea explica faptul că Nvidia rămâne cu DP 1.4 pe seria RTX 40

_ Arsenal vs Nottingham Forest - Premier League: scor live, știri ale echipei și actualizări, în timp ce Gunners dublează și Crystal Palace preia conducerea la Aston Villa

_ SUA trimite o navă de război amfibie USS Bataan și vase de sprijin cu 2.500 de pușcași marini la bord în Mediterana de Est și plasează bazele militare din Irak în alertă totală în timp ce Iranul atacă Israelul

_ COWARD: Biden ignoră apelurile din mass-media de st�nga, nu se angajează să dezbate Trump

_ TUCKER CARLSON LA MOSCOVA: Interviu potențial cu președintele rus Putin �i are pe liberali și pe RINO �ntr-o criză (Urmărire)

_ Iordănescu a trimis 28 de convocări preliminare pentru amicalele cu Irlanda de Nord şi Columbia

_ Un aranjament alternativ: Cum un izomer în formă de elice poate îmbunătăți celulele solare organice

_ Hârtie sau fără plastic: Noul proiect de lege poate elimina complet pungile de plastic din California

_ Brothers acuzați că au furat 25 de milioane de dolari în Ethereum în 12 secunde — Furtul de criptomonede a exploatat procesul de validare a tranzacțiilor

_ Atenție la cumpărătorii din clasa de mijloc cu degete ușoare, avertizează șefii de retail

_Fluierul.ro - 07 Apr 2024 13:34:16

_ Travis Kelce îl numește pe Taylor Swift „celălalt semnificativ” la gala de caritate a lui Mahomes din Las Vegas

_ Cercetătorii dezvoltă o metodă de extragere a proteinelor utile din resturile de bere

_ Săpunaru (Rapid) - Cel mai bun mod de a gestiona situaţia noastră ar fi cu o victorie în derby

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Zmeura pe cer: Astronomii descoperă un nou candidat rămășit de supernovă

_ Soția lui Idris Elba, Sabrina, dezvăluie ce regretă de la nunta prințului Harry și a lui Meghan Markle - și spune că a fost șocată că a ajuns chiar și pe lista invitaților

_ AMANDA PLATELL: Cele ZECE steaguri roșii pe care le-am ratat că iubitul meu perfect a fost căsătorit în secret

_ Poluarea luminoasă afectează și ecosistemele de coastă – acest „canar” subacvatic avertizează asupra impactului

_ Nancy Pelosi, proaspăt de umilirea ei în dezbatere, nu este mulțumită de decizia de dezbatere a lui Biden

_ Coreea de Nord și-a îmbunătățit arsenalul cu un sistem de control mai performant pentru lansatoarele de rachete multiple

_ Israelul salvează doi ostatici într-un raid îndrăzneț în timp ce atacul Rafah este în plină desfășurare

_Fluierul.ro - 09 Apr 2024 10:11:39

_ Urmăriți: Campionul NBA merge la curse, spune că jurnalistul nu este �Black Media� după ce a lăudat-o pe Caitlin Clark

_ Romney și întrebarea greșită: Declarația senatorului despre vinovăția lui Trump surprinde problema procesului din Manhattan

_ Tribunalul francez confirmă condamnarea fostului premier Fillon în scandalul „slujbelor false”.

_ Keir Starmer spune că va pune capăt „scrisorilor de scuze” care le permit tinerilor să evite acuzațiile de infracțiuni cu cuțit și promite că oricine folosește sau poartă o lamă se va confrunta cu „consecințe reale”

_ Toate privirile asupra statelor din sud deținute de opoziție, deoarece India votează în a doua fază electorală

_ Din motive de securitate ruşii şi belaruşii au fost refuzaţi ca voluntari pentru Jocurile Olimpice de vară de la Paris

_ Macron avertizează România: 'Ce securitate va mai avea dacă Rusia câștigă în Ucraina? Am un obiectiv strategic clar'

_ Noile reguli ale experților în modă pentru rochiile florale care le împiedică să arate învechite sau mumici

_ Sam Altman vorbește cu TSMC despre AI chip venture

_ Atenţionare MAE: Franţa menţine controalele la frontierele interne până în 31 octombrie

_Fluierul.ro - 09 Apr 2024 10:11:51

_ Ionuţ Stroe: Sunt convins că primarul Secorului 4 Daniel Băluţă va obţine din nou votul cetăţenilor

_ CHIAR PENTRU: Bărbatul care l-a atacat pe Paul Pelosi a fost condamnat la 30 de ani de închisoare federală după ce Nancy Pelosi i-a cerut judecătorului să-i dea o pedeapsă „foarte lungă”

_ Mainstream Media defăimează un prizonier J6 eliberat cu MINCIUNI PURE și el RUPTE: „Pot câștiga absolut cu ajutorul tău!”

_ Cititorul pe buze descifrează conversația privată a lui Trump și Joe Rogan la UFC 309: „Nu o voi uita”

_ Eric Trump dezvăluie ce va face tatăl său în prima zi pentru a salva americanii (VIDEO)

_ Packeta România înregistrează o creștere de aproape 30% în 2023, ajungând la 21,7 milioane de euro

_ O femeie, în vârstă de 38 de ani, înjunghiată cu cuțitul într-o dublă înjunghiere pe plaja din Bournemouth, a fost externată din spital, dezvăluie poliția

_ Sapporo din Japonia vede cea mai devreme 25C zi de când au început recordurile

_ Momentul în care un prădător este taserat de poliție după ce a târât o femeie de pe stradă și a agresat-o sexual - în timp ce victima dezvăluie că acum doarme lângă mama ei după un atac terifiant

_ Sportiv Kate! În timp ce Prințesa de Wales este văzută „în afară” cu familia în timpul tratamentului împotriva cancerului, cum a stăpânit la rappel, la cricket și la alergare (dar a pierdut o cursă împotriva Prințului William)

_ O nouă tehnică universală bazată pe lumină pentru a controla polarizarea văii în materialele vrac

_ Trei lucrări de Adrian Ghenie, adjudecate la suma totală de aproape 108.000 de euro

_ „Inundațiile în zilele însorite” cresc contaminarea cu fecale a apelor de coastă

_ Studiul compară ratele de Salmonella în eșantioane de fermă comercială de păsări din curte

_ Artistul pro-Trump Scott Lobaido dezvăluie „D*cks of Hazard” în afara tribunalului din Manhattan, cu fețele lui Jack Smith, Alvin Bragg, Engoron și Merchan (VIDEO)

_ VEZI: Bunul samaritean se ocupă de afaceri împotriva unui interlocutor care încearcă să jefuiască o femeie nevinovată din San Francisco

_ Fetița inelului Sydney Thomas reacționează hilar la noua faimă după ce a fost încoronată „adevăratul câștigător” al lui Mike Tyson vs Jake Paul


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1662, afisate in 28 pagini.