به گزارش نیوزتل محققان دانشگاه ˮهارواردˮ موفق به ثبت سردترین واکنش شیمیایی تاریخ شدند و توانستند اتفاقاتی که در طول یک واکنش شیمیایی رخ می دهد و تابحال هیچگاه قابل مشاهده نبود را ببینند.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، وقتی به مقیاس اتمی می روید، اتفاقات خیلی سریع تر از آنچه به آن عادت داریم اتفاق می افتد و این موضوع، دیدن اتفاقاتی که در طول واکنش های شیمیایی رخ می دهد را دشوار می کند.
حالا محققان دانشگاه “هاروارد” راهی برای کاهش سرعت این اتفاقات پیدا کرده اند. آنها با سرد کردن مولکول ها تا کسری بالاتر از دمای صفر مطلق، قادر به انجام سردترین واکنش شیمیایی ثبت شده در تاریخ شدند و واکنش جابجایی اتم ها توسط دو مولکول را که تابحال هیچگاه دیده نشده بود ثبت کردند.
صفر مطلق که منفی ۲۷۳.۱۵ درجه سانتیگراد یا منفی ۴۵۹.۶۷ درجه فارنهایت است، سردترین دمای ممکن در نظر گرفته می شود. در این دما در حقیقت مولکول ها ثابت ایستاده و فاقد حرکت و گرما هستند.
محققان هاروارد برای این مطالعه جدید، مولکول ها را تا چند میلیونیوم درجه بالای صفر مطلق یعنی دمای ۵۰۰ نانو کلوین سرد کردند. این سردترین دمای طبیعی است که در جهان اتفاق می افتد. برای مقایسه باید اظهار داشت که دما در سردترین فضای بین ستاره ای به سه میلیاردم نانو کلوین می رسد.
البته این دما سردترین دمای غیرطبیعی جهان نیست. این افتخار هنوز هم به آزمایشگاه “Cold Atom” در ایستگاه فضایی بین المللی متعلق می باشد، جایی که دما به ۱۰۰ نانو کلوین رسید.
محققان در مطالعه هاروارد با گازی که از اتم پتاسیم و روبیدیم ساخته شده بود، کار کردند. هنگامی که این مولکول ها با هم برخورد می کنند، اتم های خویش را جابجا می کنند و یک مولکول جدید متشکل از دو اتم پتاسیم و یک مولکول دیگر با دو اتم روبیدیم ایجاد می کنند.

واکنش های شیمیایی بین مولکول ها به صورت معمول خیلی سریع اتفاق می افتند و دانشمندان نمی توانند همه چیز را طی آنها ببینند. حتی دقیق ترین تجهیزات هم فقط می توانند ناظر بر ناپدید شدن مولکول های اصلی و ظهور مولکول های جدید در جای خود باشند و اتفاقاتی که در این بین رخ می دهد تابحال یک راز باقی مانده بود.
اما حالا محققان هاروارد موفق به مشاهده این پیوند گمشده شده اند. واکنش شیمیایی در این دمای بسیار سرد میلیون ها بار کندتر صورت می گیرد و به محققان امکان می دهد تا آنچه را که اتفاق می افتد، تماشا کنند.
هنگامی که مولکول های پتاسیم-روبیدیم با هم برخورد کردند، محققان توانستند برای نخستین بار تصویر مولکول چهار اتمی را که در مرحله میانی ایجاد می شود، ثبت کنند و شکست پیوندهای اتمی و تشکیل پیوندهای جدید را ببینند.
محققان می گویند با این قابلیت در آینده می توانند واکنش های شیمیایی را با جزئیات بیشتری بررسی نمایند. علاوه بر تماشای اتفاقات در طول واکنش شیمیایی، این پنجره گسترده می تواند دانشمندان را قادر به بررسی دقیق تر در واکنش های شیمیایی کند که به نوبه خود امکان دارد به طیف وسیعی از برنامه های جدید منجر شود. واکنش های شیمیایی اساس ساخت داروها، انرژی و غیره هستند.
این تحقیق در مجله Science انتشار یافته است.