Michigani Osariigi Ülikooli teadlased kasutasid ära sama põhimõtet, mille abil iluuisutajad käte lähemale tõmbamisel kiiremini pöörlevad, et mõista, kuidas molekulid pärast valguse neelamist energiat ümber liigutavad.
MSU keemik Jim McCusker ja postdoktorant Dong Guo tõestasid 84-aastase teooria paikapidavust. Pilt: Photo courtesy of MSU
Impulsimomendi jäävuse seadus on looduse üks põhiomadusi – midagi sellist, mida astronoomid kasutavad kaugete planeetide ümber tiirlevate satelliitide tabamiseks. 1927. aastal ennustati, et seda seadust tasuks rakendada keemilistele reaktsioonidele, kuid selle otsest demonstratsiooni pole senini toimunud, kirjutab ScienceDaily.com.
Teadusajakirja Science viimases numbris demonstreerib keemik Jim McCusker esmakordselt, et see efekt on olemas, ning pakub välja viise, kuidas teadlased saaksid seda ka üldiselt keemiliste reaktsioonide toimumise ennustamiseks ja kontrollimiseks kasutada.
,,See idee on ringlenud juba kaua, ning seda on mingitel viisidel erinevates kontekstides ka kasutatud, kuid keegi pole kunagi mõelnud välja keemilist süsteemi, mille abil saaks demonstreerida, kas see aluspõhimõte ka vettpidav on,” lausus McCusker. ,,Meie tulemus mitte ainult ei tõesta selle põhimõtte kehtivust vaid võimaldab meil alustada mõtlemist keemilistest reaktsioonidest täiesti teise nurga all.”
Katses koosnes kahe sarnase koostisega molekuli valmistamisest, mis töötati välja just nii, et need reageeriksid omavahel reaktsioonis, mida tuntakse fluorestsentsresonants-energiaülekande (ingl. k. fluorescence resonance energy transfer ehk FRET) nime all. Valguse neeldumisel on üks molekul sunnitud selle energia molekuli ühest otsast teise edastama.
McCuskeri töörühm muutis ühe molekulis oleva aatomi identiteedi kroomist koobaltiks. See muutis molekuli omadusi ning lõpetas reaktsiooni. Ühegi detekteeritava energiaülekande puudumine koobaltit sisaldavas aines kinnitas hüpoteesi.
,,Me tõestasime edukalt, et see printsiip kehtib,” sõnas McCusker. ,,On kerge kujutada ette nende ideede rakendamist teistes keemilistes protsessides, ning tegelikult kasutame me neid võimalusi oma töögrupis ära juba praegu.”
Teadlased loodavad, et nende tulemused mõjutavad uute keemiliste reaktsioonide välja töötamise kaudu erinevaid valdkondi, nende seas molekulaarelektroonikat, bioloogiat ja energiatööstust.
Teadusartikkel: “Angular Momentum Conservation in Dipolar Energy Transfer“