Tamtejsi naukowcy wykorzystali ultrakrótkie impulsy laserowe oraz krople helu. Tym sposobem byli w stanie prowadzić kontrolowane reakcje chemiczne, co dostarczyło im informacji na temat przenoszenia energii i ładunku wraz z tworzeniem się wiązań chemicznych.
Czytaj też: Chiny stworzyły materiał, którego nie widział świat. Teraz twierdzą, że 3600 stopni Celsjusza to nic
Markus Koch i jego współpracownicy zyskali historyczną możliwość śledzenia tego fenomenu. Zarejestrowali w czasie rzeczywistym łączenie atomów w klastry oraz zidentyfikowali procesy za to odpowiedzialne. Nie było to rzecz jasna łatwe, o czym piszą w Communications Chemistry.
Podstawę ich działań stanowiły wspomniane impulsy laserowe. W ramach zorganizowanych badań najpierw wyizolowano atomy magnezu przy udziale nadciekłego helu, a następnie skierowano na nie wiązkę. W konsekwencji doszło do formowania klastrów i przenoszenia energii. Członkowie zespołu badawczego śledzili ten transfer z rozdzielczością femtosekundową, co oznacza ogromny stopień precyzji.
Zachowanie atomów magnezu śledzone w femtosekundowej skali czasowej umożliwiło naukowcom zrozumienie, jak wygląda transfer energii w przypadku tworzenia tzw. klastrów
Nadciekły hel był nieodłączną częścią sukcesu, ponieważ dzięki niemu można izolować poszczególne atomy magnezu. Potrzeba do tego skrajnie niskich temperatur, bliskich zeru absolutnemu, czyli najniższej wartości spotykanej we wszechświecie. Ostatecznie autorzy zapoczątkowali powstawanie klastrów, a kolejnym krokiem było śledzenie zachodzących procesów w czasie rzeczywistym.
Później Austriacy wykorzystali drugi laser do jonizacji klastra, a w ostatecznym rozrachunku stwierdzili, że gromadzenie energii należy uznać za kluczowy aspekt. Łączące się ze sobą atomy magnezu przenoszą bowiem energię dostarczoną im przez pierwszy impuls, dzięki czemu klaster osiąga wyższy stan energetyczny. Takie gromadzenie nie było nigdy przedtem uwiecznione z tak wysoką rozdzielczością czasową.
Czytaj też: Chińczycy zrewolucjonizowali przemysł chemiczny. Ten katalizator bije na głowę wszystkie inne
Sami zainteresowani mają nadzieję, iż ich strategia będzie miała rację bytu w odniesieniu do innych pierwiastków. Jeśli zaś chodzi o bardziej praktyczne zastosowania, to w grę wchodzi między innymi postęp odnoszący się do fotomedycyny oraz wytwarzaniu energii ze światła słonecznego. Pokazuje to, jak ogromny może być wpływ eksperymentów zorganizowanych w skali niemożliwej do zobaczenia gołym okiem.