Ny verdensrekord for danske nanoforskere

Forskere ved Nano-Science Center på Københavns Universitet er for nylig rykket et stort skridt tættere på at forstå kemiske processer. Deres verdensrekord kommer fra at spore den største sammentrækning i et uorganisk molekyle nogensinde.

Forskergruppen fra Center for Molekylær Film i Kemisk Institut har foretaget deres målinger af et molekyle i opløsning, og det betyder, at resultaterne er nyttige for forskere, herunder dem i den kemiske industri.

"Denne nye viden om, hvordan molekylerne opfører sig i opløsning, er vigtig, fordi den udvider standarden for forskning i "våde" kemiske processer. Vores håb er, selvfølgelig, at resultaterne i sidste ende vil bidrage til en øget brug af denne analysemetode, både i studiet af industrielle processer og af dem, der finder sted i den menneskelige krop", forklarer PhD Morten Christensen, der understreger, at målingerne foretages, mens veerne foregår.

Sammentrækningerne i molekylerne foregår meget hurtigt - faktisk inden for en milliardtedel af et sekund, men alligevel kan Morten Christensen og hans kolleger måle dem. Målingerne er foretaget på European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) i Grenoble, Frankrig i et samarbejde mellem lokale forskere samt forskere fra Københavns Universitet og DTU-Riso, blandt andre. Resultaterne er netop blevet offentliggjort i det prestigefyldte tidsskrift Inorganic Chemistry.

"Vi bruger teknikken med tidsopløst røntgenspredning, hvilket giver et "real time" billede af elektrontætheden af ​​et molekyle både før og efter kontraktionen. Vi starter reaktionen med en ultrakort laserblitz og kan derefter, ved brug af en særlig intens type røntgenstråling, følg hvordan to atomer af grundstoffet Iridium trækker tættere sammen. Dette er vores baggrund for at måle den store sammentrækning, som molekylet viser, " forklarer Morten Christensen, der er stolt af at være rekordholder.

For at være mere præcis, de to atomer flytter 140 picometre (140 milliontedele af en mikrometer) tættere på hinanden. Det er en stigning på 62 % i forhold til den tidligere rekord fra 2004, hvor en amerikansk forskergruppe kunne rapportere, at to Rhodium-atomer rykkede 86 picometre tættere på hinanden som reaktion på en lysimpuls.

Det er meget små størrelser, og det går så utrolig hurtigt, at det kan være svært at forholde sig til.

"Meget groft, vores resultat svarer til at få to badebolde af metal til at bevæge sig mere end en meter på meget mindre end et sekund – kun ved brug af lys. Enhver erfaring viser, at sådan noget ikke er muligt i "vores" virkelighed, men heldigvis er reglerne helt anderledes, når vi handler i samme skala som atomer og molekyler. Og det er en af ​​de ting, der gør nanoteknologi så spændende, " slutter Morten Christensen.