{"id":21287,"date":"2024-12-06T10:18:54","date_gmt":"2024-12-06T09:18:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=21287"},"modified":"2024-12-06T10:18:20","modified_gmt":"2024-12-06T09:18:20","slug":"observando-el-mocimiento-combinado-de-nucleos-y-electrones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2024\/12\/06\/observando-el-mocimiento-combinado-de-nucleos-y-electrones\/","title":{"rendered":"Observando el movimiento combinado de n\u00facleos y electrones"},"content":{"rendered":"
F\u00edsica<\/strong><\/div>\n

\"Resultado<\/p>\n

\n
\n
\u00a0… IMDEA Nanociencia y el Instituto Polit\u00e9cnico de Zurich han logrado observar por primera vez el movimiento correlacionado de electrones<\/a> y n\u00facleos …<\/strong><\/div>\n<\/blockquote>\n<\/div>\n
\n

Gracias a los espectaculares avances que la tecnolog\u00eda l\u00e1ser<\/a> ha experimentado en la \u00faltima d\u00e9cada, hoy es posible visualizar el movimiento de los electrones<\/a> en el interior de \u00e1tomos y mol\u00e9culas. Para esto se utilizan pulsos de luz ultravioleta o de rayos X<\/a> con una duraci\u00f3n de tan s\u00f3lo unos pocos cientos de atto-segundos (10 -18<\/sup> segundos), que es la escala de tiempo en la que se mueven los electrones<\/a> de forma natural.<\/p>\n<\/div>\n

\"C\u00f3mo\"Una<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

Para esto se utilizan pulsos de luz ultravioleta o de rayos X<\/a> con una duraci\u00f3n de tan s\u00f3lo unos pocos cientos de attosegundos, que es la escala de tiempo en la que se mueven los electrones<\/a> de forma natural.\u00a0En una mol\u00e9cula, adem\u00e1s de los electrones<\/a>, tambi\u00e9n se mueven los n\u00facleos at\u00f3micos que la componen<\/b>.<\/p>\n<\/blockquote>\n

\n

En una mol\u00e9cula, adem\u00e1s de los electrones<\/a>, tambi\u00e9n se mueven los n\u00facleos at\u00f3micos que la componen. En un reciente trabajo publicado en la revista Nature Physics,<\/strong> investigadores de la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid (UAM) (Espa\u00f1a), IMDEA Nanociencia e Instituto Polit\u00e9cnico de Zurich observaron por primera vez el movimiento combinado de electrones<\/a> y n\u00facleos en la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno (H2<\/sub>), demostrando expl\u00edcitamente que existe una enorme interdependencia entre ellos.<\/p>\n<\/div>\n

\"Clase<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

Como electrones<\/a> y n\u00facleos son los responsables de la formaci\u00f3n de enlaces qu\u00edmicos en las mol\u00e9culas (desde el H2<\/sub> al ADN), estos resultados abren la puerta a manipular las propiedades de estos enlaces actuando indistintamente sobre electrones<\/a> o n\u00facleos en intervalos de tiempos del orden de los atto-segundos.<\/p>\n

Observando el movimiento combinado de n\u00facleos y electrones<\/a><\/a><\/h4>\n

 <\/p>\n

\"Resultat<\/p>\n

Las reacciones qu\u00edmicas son consecuencia de la rotura y formaci\u00f3n de enlaces entre n\u00facleos at\u00f3micos en una mol\u00e9cula, lo que conduce a la formaci\u00f3n de otras mol\u00e9culas distintas. El que los enlaces se formen o se rompan se debe principalmente al movimiento de los electrones<\/a>, que con su carga el\u00e9ctrica negativa apantallan la repulsi\u00f3n entre los n\u00facleos de carga el\u00e9ctrica positiva.<\/p>\n

Sin embargo, estos \u00faltimos tambi\u00e9n se mueven, con lo que la reactividad qu\u00edmica es en realidad un proceso din\u00e1mico que resulta del movimiento combinado de electrones<\/a> y n\u00facleos. En general, el movimiento de los n\u00facleos es mucho m\u00e1s lento que el de los electrones<\/a>, porque los primeros son mucho m\u00e1s pesados que los segundos.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"OC]\"Microscopia<\/p>\n

 <\/p>\n

La figura muestra que el tiempo que tarda el electr\u00f3n<\/a> en abandonar la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno depende fuertemente de la energ\u00eda del prot\u00f3n<\/a> y viceversa, demostrando el alto grado de correlaci\u00f3n que existe entre ambos tipos de movimiento. (Foto: UAM)<\/p>\n

Por ejemplo, el n\u00facleo m\u00e1s ligero que existe, el del \u00e1tomo de hidr\u00f3geno (prot\u00f3n<\/a>, p+), es aproximadamente 1.800 veces m\u00e1s pesado que un electr\u00f3n<\/a> (e-). Sin embargo, cuando una mol\u00e9cula absorbe energ\u00eda de una fuente externa, por ejemplo la luz, los n\u00facleos pueden llegar a moverse casi tan r\u00e1pido como los electrones<\/a> (dependiendo de c\u00f3mo se repartan la energ\u00eda entre ellos).<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Resultat<\/p>\n

\u00a0 La mec\u00e1nica cu\u00e1ntica nos mostr\u00f3 un “mundo” asombroso<\/strong><\/p>\n

En estos casos, cabe esperar que el movimiento de n\u00facleos y electrones<\/a> est\u00e9 correlacionado, es decir, que el movimiento de unos condicione el movimiento de los otros. Como muchas de las reacciones qu\u00edmicas se inician irradiando las mol\u00e9culas con luz externa, visualizar este movimiento correlacionado en tiempo real es de enorme importancia para entender c\u00f3mo se producen tales reacciones.<\/p>\n

\u201cEn nuestro grupo ya hab\u00edamos demostrado anteriormente que la combinaci\u00f3n de pulsos de luz de attosegundos y femtosegundos con el denominado esquema bombeo-sonda, donde uno de los pulsos induce una cierta din\u00e1mica en un \u00e1tomo o mol\u00e9cula y el otro toma ‘fotograf\u00edas’ de la misma en distintos instantes, permitiendo visualizar el movimiento de uno o varios electrones<\/a>, incluso cuando estos \u00faltimos se mueven de forma concertada\u201d, afirma Fernando Mart\u00edn, investigador de la UAM y director del trabajo.<\/p>\n

 <\/p>\n

\"Resultat<\/p>\n

Observaci\u00f3n en tiempo real del movimiento correlacionado de n\u00facleos y electrones<\/a><\/strong><\/p>\n

Por su parte, la coautora Alicia Palacios, tambi\u00e9n investigadora de la UAM, a\u00f1ade: \u201cEn este trabajo hemos demostrado que, utilizando un esquema bombeo-sonda en combinaci\u00f3n con t\u00e9cnicas de detecci\u00f3n de multi-coincidencia en las que se mide simult\u00e1neamente la energ\u00eda y el momento de electrones<\/a> y n\u00facleos, es posible visualizar a la vez el movimiento de ambos tipos de part\u00edculas. Adem\u00e1s, este movimiento est\u00e1 en efecto correlacionado\u201d.<\/p>\n<\/div>\n

 <\/p>\n

\"SBND:<\/p>\n

 <\/p>\n

\n

Para llegar a esta conclusi\u00f3n, los cient\u00edficos realizaron un experimento en el que la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno se bombarde\u00f3 con un tren de pulsos ultravioletas de atto-segundos, sincronizado con un pulso infrarrojo de femtosegundos, y variaron el retardo entre ambos tipos de pulsos con una precisi\u00f3n de tan solo unas decenas de atto-segundos.<\/p>\n

 <\/p>\n<\/div>\n

\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \"Descrita<\/p>\n

Esta secuencia de pulsos produce inevitablemente la ionizaci\u00f3n y la disociaci\u00f3n de la mol\u00e9cula, dando lugar a la emisi\u00f3n de un electr\u00f3n<\/a>, un prot\u00f3n<\/a> y un \u00e1tomo de hidr\u00f3geno. La detecci\u00f3n del electr\u00f3n<\/a> (e-) y del prot\u00f3n<\/a> (p+) en coincidencia para todos los retrasos temporales, en combinaci\u00f3n con elaborados c\u00e1lculos mecano-cu\u00e1nticos, permiti\u00f3 visualizar el movimiento concertado de estas dos part\u00edculas en la mol\u00e9cula.<\/p>\n

Las gr\u00e1ficas muestran que el tiempo que tarda el electr\u00f3n<\/a> en abandonar la mol\u00e9cula de hidr\u00f3geno depende fuertemente de la energ\u00eda del prot\u00f3n<\/a> y viceversa, demostrando el alto grado de correlaci\u00f3n que existe entre ambos tipos de movimiento. (Fuente: UAM)<\/p>\n

\"Facultad<\/p>\n<\/div>\n

\r\n\t\t\r\n\t\t
<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>hotmail correo<\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span><\/a><\/span>[?]<\/a><\/span><\/td><\/tr><\/table><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

F\u00edsica \u00a0… IMDEA Nanociencia y el Instituto Polit\u00e9cnico de Zurich han logrado observar por primera vez el movimiento correlacionado de electrones y n\u00facleos … Gracias a los espectaculares avances que la tecnolog\u00eda l\u00e1ser ha experimentado en la \u00faltima d\u00e9cada, hoy es posible visualizar el movimiento de los electrones en el interior de \u00e1tomos y mol\u00e9culas. […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"yes","footnotes":""},"categories":[7],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21287"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21287"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21287\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21287"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21287"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21287"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}