Bentzenoa 126 dimentsiotan
Zientzialari australiarrek duela gutxi haien arreta erakarri duen molekula kimiko bat deskribatu dute. Ikerketaren emaitzak eguzki-zelulen, argi-igorle organikoko diodoen eta bentzenoaren erabilera erakusten duten hurrengo belaunaldiko beste teknologia batzuen diseinu berrietan eragina izango duela uste da.
bentzenoa arenen taldeko konposatu kimiko organikoa. Hidrokarburo aromatiko neutro karbozikliko sinpleena da. Besteak beste, DNAren, proteinen, egurraren eta olioaren osagaia da. Kimikariek konposatua isolatu zutenetik bentzenoaren egituraren arazoaz interesatu dira. 1865ean, Friedrich August Kekule kimikari alemaniarrak hipotesia egin zuen bentzenoa sei kideko ziklohexatrienoa dela, zeinetan lotura bakunak eta bikoitzak karbono atomoen artean txandakatzen diren.
30eko hamarkadatik, zirkulu kimikoetan eztabaida egon da bentzeno molekularen egiturari buruz. Eztabaida honek larritasun handiagoa hartu du azken urteotan, bentzenoa, sei hidrogeno atomorekin loturiko sei karbono atomoz osatua, optoelektronika ekoizteko erabil daitekeen molekula txikiena baita, etorkizuneko teknologia-eremu bat. .
Molekula baten egituraren inguruko eztabaida sortzen da, osagai atomiko gutxi dituen arren, matematikoki hiru edo lau dimentsioz (denbora barne) deskribatzen den egoera batean dagoelako, gure esperientziatik dakigunez, baina 126 neurrira arte.
Nondik atera zen zenbaki hori? Hori dela eta, molekula osatzen duten 42 elektroi bakoitza hiru dimentsiotan deskribatzen da, eta partikulen kopuruaz biderkatuz, zehazki 126. Beraz, hauek ez dira neurketa errealak, matematikoak baizik. Sistema konplexu eta oso txiki honen neurketa orain arte ezinezkoa izan da, eta horrek esan nahi du bentzenoan dauden elektroien portaera zehatza ezin izan zela jakin. Eta hori arazo bat zen, informazio hori gabe ezingo litzatekeelako aplikazio teknikoetan molekularen egonkortasuna guztiz deskribatu.
Orain, ordea, ARC Center of Excellence in Exciton Science-ko eta Sydneyko New South Wales Unibertsitateko Timothy Schmidt-ek zuzendutako zientzialariek misterioa argitzea lortu dute. UNSW eta CSIRO Data61eko lankideekin batera, Voronoi Metropolis Dynamic Sampling (DVMS) izeneko algoritmoan oinarritutako metodo sofistikatua aplikatu zuen bentzeno molekulei beren uhin-luzera funtzioak mapatzeko. 126 neurri. Algoritmo honek dimentsio-espazioa "fitxetan" banatzeko aukera ematen du, eta horietako bakoitza elektroien posizioen permutazioei dagokie. Ikerketa honen emaitzak Nature Communications aldizkarian argitaratu dira.
Zientzialarientzat bereziki interesgarria zen elektroien spinaren ulermena. "Aurkitu genuena oso harrigarria izan zen", adierazi du Schmidt irakasleak argitalpenean. "Karbonoko spin-up elektroiak bikoitzak dira energia baxuagoko hiru dimentsioko konfigurazioetan. Funtsean, horrek molekularen energia murrizten du, eta egonkorragoa da elektroiak urruntzen eta uxatzen direlako". Molekula baten egonkortasuna, berriz, ezaugarri desiragarria da aplikazio teknikoetan.
Ikusi ere:
