Тригидроген, или H3+, признан многими учеными молекулой, которая создала Вселенную.
Исследователи Мичиганского государственного университета использовали высокоскоростные лазеры, чтобы осветить механизмы, которые являются ключевыми в создании H3+ и его необычной химии.
H3 + распространен во Вселенной, газовых гигантах и ионосфере Земли. Он также может быть создан для изучения в лабораториях. Используя сверхбыстрые лазеры и технологии, изобретенные Дантусом, команда ученых начинает понимать химию этой знаковой молекулы.
Наблюдение за тем, как роуминг молекул Н2 развиваться на h3+ впечатляет. Сначала ученые задокументировали этот процесс с помощью метанола; после смогли расширить и дублировать этот процесс в ряде молекул и определить ряд новых путей.
По словам ученых, чрезвычайно трудно понять, как три химические связи разрушаются и три новые образуются за такой короткий промежуток времени.
Именно тогда в игру вступают химики, использующие фемтосекундные лазеры. Вместо того, чтобы изучать звезды с помощью телескопа, команда Дантуса смотрит на маленькую картинку.
Вся процедура рассматривается на молекулярном уровне и измеряется в фемтосекундах -- 1 1 миллионную миллиардной доли секунды. Процесс просмотра команды занимает от 100 до 240 фемтосекунд.
Двухлазерный метод показал перенос водорода, а также химию водорода, ответственную за образование H3+. Роуминговые механизмы кратко генерируют нейтральную молекулу (H2), которая остается в непосредственной близости и извлекает третью молекулу водорода для образования H3+. И оказывается, что это может произойти не одним способом. В одном эксперименте с этанолом команда выявила шесть потенциальных путей, подтвердив четыре из них.
Поскольку лазерные импульсы сравнимы со звуковыми волнами, команда Дантуса обнаружила «мелодию», которая усиливает образование H3+. При преобразовании этих «фасонных» импульсов в слайд-свист, успешное формирование происходит, когда нота начинает флэты, немного поднимается и заканчивается нисходящим, более глубоким погружением. Песня-музыка для ушей химиков, которые могут представить себе много потенциальных приложений для этого прорыва.
По словам исследователей, эти химические реакции-строительные блоки жизни во Вселенной. Распространенность роуминга молекул водорода в высокоэнергетических химических реакциях с участием органических молекул и органических ионов актуальна не только для материалов, облученных лазерами, но и для материалов и тканей, облученных рентгеновскими лучами, электронами высокой энергии, позитронами и многое другое.
Это исследование раскрывает химию, которая актуальна с точки зрения создания Вселенной и органических молекул.
