jueves, 22 de agosto de 2013

Una mejor visión de las interacciones moleculares

El cómo exactamente los átomos y moléculas interactúan en las soluciones bioquímicas o en los interfaces sólido-liquidot, es una cuestión de gran importancia. Las respuestas proporcionarán nuevas visiones de los procesos de catálisis, materiales funcionales inteligentes e incluso procesos fisiológicos en el cuerpo humano, los cuales son esenciales para la salud. Hasta ahora, los científicos podían observar esas interacciones mediante métodos de espectroscopía, pero era complicado distinguir las muchas interacciones diferentes, que tienen lugar simultáneamente. Un trabajo pionero de científicos del HZB puede cambiar esta situación.

Los investigadores han proporcionado una nueva herramienta, que permite a los científicos obtener una "huella" de las interacciones a escala atómica. En colaboración con otros grupos de investigación, estas huellas puede ser interpretadas y relacionadas con interaciones químicas específicas, permitiendo así la observación directa de lo que ocurre en la "caja negra".

Básicamente, lo que se observa es cómo los átomos y moléculas interactúan en materiales bioquímicos en solución. El trabajop publicado se basa en un descubrimiento previo llevado a cabo hace tres años: entonces analizaron muestras con espectroscopía de rayos x y observaron la desaparición de fotones en un poco de energía de fotones específica. Estos resultados fueron replicados por otros grupos de investigación. Para explicar este efecto, los investigadores propusieron un "mecanismo de canal oscuro", que podría proporcionar información acerca de los procesos de unión e interacciones entre átomos o moléculas.

Ahora los investigadores han unido sus fuerzas con algunos físicos teóricos con el fin de obtener una imagen coherente: mejoraron los métodos experimentales usando un nuevo enfoque para aumentar la resolución espectroscópica. Con el fin de comprender cómo los descubrimientos espectrales están relacionados con los procesos de unión y estructurales dentro de la muestra, los físicos teóricos proporcionaron una herramienta teórica, basada en cálculos ab initio de niveles de energía dentro de las moléculas. Ahora se puede mapear todos los estados electrónicos en los sistemas que se prueban, y se pueden distinguir cuales de ellos están involucrados en construir uniones con veciones de aquellos que no lo están. Metafóricamente hablando: si las moléculas que interactúan producen un especie de guateque, los científicos ahora son capaces de escuchar conversaciones específicas.

Via HZB

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