Attoquímica: nace la química ultrarrápida

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Generar reacciones que hasta ahora no existen o impulsar el desarrollo de nuevas sustancias y materiales. Éstas son algunas de las principales aplicaciones que se prevén para la attoquímica, una nueva disciplina científica, formulada por científicos españoles, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) e IMDEA Nanociencia, e italianos, del Instituto Politécnico de Milán.

La principal finalidad de la attoquímica pasa por controlar y manipular el movimiento de los electrones que forman los enlaces químicos en las moléculas, usando pulsos de luz de attosegundos, que equivalen a 10-18 segundos. En un estudio publicado en la revista Chemical Reviews, los investigadores han explicado que, como la estructura y reactividad de todas las sustancias está completamente determinada por las propiedades de dichos enlaces químicos, la attoquímica permitirá generar reacciones y sustancias no imaginadas hasta la fecha. Todo ello será un gran facilitador para el desarrollo de nuevas sustancias y materiales y hará posible un mejor acercamiento hacia los procesos electrónicos que ocurren en sistemas químicos y biológicos.

Asimismo, los científicos han documentado las primeras observaciones en tiempo real de procesos de migración de carga en aminoácidos, con una resolución temporal sin precedente, y muestra los primeros indicios de control en estos procesos de migración electrónica. Para lograrlo han irradiado las moléculas con pulsos de luz de attosegundos en dos fases de diferente duración. De esta forma, han captado una imagen del movimiento electrónico en un instante concreto, proporcionando una sucesión de imágenes del movimiento electrónico. Y todo ello permite seleccionar el instante preciso en el que los electrones ocupan el lugar propicio para favorecer o impedir una determinada reacción química.

Alicia Palacios, investigadora del equipo español y coautora del trabajo, ha destacado que “además de proporcionar la película del comportamiento ondulatorio de los electrones y de las interferencias que dicho movimiento lleva implícitos, el elevado grado de control y la alta resolución temporal que proporciona la attoquímica permitirá desarrollar nuevas estrategias de control de las reacciones químicas inimaginables hace tan solo una década”.

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