Algunas moléculas que intervienen en reacciones químicas tienen una existencia tan efímera que son difíciles de estudiar por los medios espectroscópicos habituales, lo que exige usar radiación en el rango del ultravioleta extremo (EUV), generada por grandes sincrotrones. Un equipo de investigadores franceses ha encontrado el medio de producirla con la ayuda de una fuente más compacta y fácilmente disponible.

2015 es el Año Internacional de la Luz, a principios de este siglo XXI y en su dominio de estudio, probablemente no existe tecnología más importante que la de los láseres. Son muy útiles para las telecomunicaciones por fibra óptica que hacen posible internet y la revolución informática.

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Una de las figuras más notables de la tecnología de los láseres acaba de dejarnos, el Premio Nobel de física Charles Townes falleció el 27 de enero. Pero su herencia está muy viva; como prueba, un artículo publicado en Nature Photonics por miembros del Centre lasers intenses et applications (CELIA), del sincrotrón Soleil, del Laboratoire interactions, dynamique et lasers - LIDyL (CEA) y del Laboratoire collisions, agrégats, réactivité - LCAR (CNRS / Universidad de Toulouse 3).

Los láseres son herramientas formidables para penetrar en el mundo de las reacciones químicas. Es particularmente interesante el caso de los láseres de impulsos luminosos ultrabreves y los láseres de femtosegundos. El mundo de las reacciones entre átomos y moléculas también puede ser explorado con haces de luz situados en el dominio de los rayos X o de los rayos ultravioleta proporcionadas por los sincrotrones. Pero el problema es que estas máquinas imponentes son escasas. Los físicos y los químicos deben hacer cola para acceder a los escasos lugares donde se encuentran y poder realizar sus experimentos.


Ultravioleta extremo para hacer attociencia

Los impulsos luminosos ultrabreves polarizados circularmente, en el ultravioleta son muy apreciados, por ejemplo para detectar estructuras de intermediarios en reacciones químicas efímeras.

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En efecto, éstos no pueden ser caracterizados por métodos espectroscópicos habituales. Desgraciadamente, hasta ahora esta fuente de luz solo estaba disponible con la ayuda de sincrotrones o de embarazosos láseres de electrones libres. El equipo de investigadores franceses acaba de mostrar que es posible utilizar en su lugar un láser de femtosegundos produciendo impulsos de milijulios, que se encuentra en todos los laboratorios que estudian dinámicas moleculares ultrarápidas.

En la experiencia que realizaron, intensos impulsos láser infrarrojos polarizados circularmente fueron enfocados sobre un haz molecular que contenía hexafluoruro de azufre (SF6). Se produce entonces un proceso complejo cuyo balance final es la emisión de impulsos en el rango de attosegundos, en ultravioleta extremo, polarizados casi circularmente. Bajo el efecto de estos impulsos, moléculas quirales de fenchona (un terpeno policíclico constituyente del ajenjo y del aceite volátil de hinojo) eyectaron electrones paralelamente o antiparalelamente al haz de luz ultravioleta incidente según su estado de polarización circular.

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#Investigación científica

Según el CRNS, la sencillez del método debería permitir su difusión en numerosos laboratorios especializados en la subfemtoquímica, en particular cuando se trata de hacer medidas de quiralidad de las moléculas estudiadas. La precisión de este tipo de medidas es cientos de veces mayor que con las técnicas habituales.