باحث من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد يلتقط صورا لحركة الجزيئات على فترات زمنية تبلغ جزء من المليار من الثانية
جامعة كاليفورنيا ريفرسايد
لودفيج بارتلز. الائتمان: UCR
العنوان المباشر لهذه الصفحة:
https://www.hayadan.org.il/molpics0804.html
تسمح طريقة جديدة للعلماء بالوصول إلى جوهر الأسئلة الأساسية في علم سطح المواد.
قام فريق من الباحثين، بمن فيهم لودفيج بارتلز، أستاذ الكيمياء بجامعة كاليفورنيا ريفرسايد، بتطوير طريقة لالتقاط صور سريعة للغاية لحركة الذرات والجزيئات. ويعتبر التطور الجديد تقدما خطيرا في مجال علم أسطح المواد، وهو المجال الذي يدرس التفاعلات الكيميائية التي تحدث على أسطح المواد الصلبة.
ونشرت نتائج الدراسة في العدد الحالي من المجلة العلمية Science. بالإضافة إلى ذلك، تم نشر النتائج في عدد 15 يونيو من مجلة Science Express. تتناول المقالة، التي تحمل عنوان "المراقبة الفضائية الحقيقية للحركة الجزيئية الناجمة عن نبضات ليزر الفيمتو ثانية" في الترجمة العبرية، حركة جزيئات الكربون أول أكسيد الكربون على سطح النحاس، عندما يتم قصفها بنبضات ليزر سريعة للغاية.
وقال بارتلز: "لقد تمكنا من التعرف، خطوة بخطوة، على نسخة الجزيئات، التي تحركت بسرعة عالية بشكل خاص نتيجة لنبضات ليزر الفيمتو ثانية"، واصفا الطريقة الجديدة بأنها نوع من طريقة تصوير حركة الأجسام. جزيئات. المؤلفون المشاركون في ورقة بارتلز هم توني ب. هاينز، وديتمار مولر، ووانغ وانغ من جامعة كولومبيا، وإرنست كنويسيل من جامعة روان في جلاسبورو، نيو جيرسي.
وقال بارتلز: "تتمتع المجاهر المسحية بالقدرة على الوصول مباشرة إلى الفضاء على نطاق الذرات والجزيئات". "بينما تتمتع طرق ليزر الفيمتو ثانية بالقدرة على الوصول إلى الأوقات حسب ترتيب الأحداث الذرية."
وأضاف: "إن المشكلة الصعبة المتمثلة في الجمع بين هاتين القدرتين قد أثارت الكثير من الاهتمام". "على الرغم من أننا لم نحقق بعد الهدف النهائي المتمثل في أفلام الزمان والمكان الحقيقيين، إلا أننا نعتقد أن البحث الحالي يمثل تقدمًا مهمًا للغاية نحو الجمع بين هاتين الطريقتين القويتين."
تسمح الطريقة الجديدة للعلماء بالتحقيق في أسئلة أساسية جدًا في علم سطح المواد، كما يقول بارتلز ومؤلفوه المشاركون في الورقة. ومن بين هذه الأسئلة يمكن إيجاد أسئلة، مثل ما هي العمليات التي تتم على سطح المادة التي تدفع إلى حدوث عملية الانتشار على سطحها؟ يعد الانتشار على سطح المادة عملية أساسية ومهمة في علم سطح المادة. وله دور مهم في عمليات مختلفة مثل تكوين البلورات ونشاط المحفزات الكيميائية.
وقال بارتلز: "هذا بحث أساسي للغاية، ولكن له آثار على العديد من مجالات العلوم الأخرى". "المحفزات، مثل تلك الموجودة في نظام العادم في كل سيارة، مصنوعة من مواد مسامية. ويمر غاز العادم عبر المادة المسامية، وتلتصق الملوثات الموجودة في الغاز، مثل أول أكسيد الكربون وأول أكسيد النيتروجين، بسطح المادة المحفزة."
يمكن لجزء صغير من سطح المحفز، من حيث المبدأ، تحويل الملوثات إلى غازات غير ضارة، في حين أن بقية سطح المحفز سيدعم هذه المواقع النشطة. إن فهم حركة جزيئات أول أكسيد الكربون عبر سطح المادة المحفزة في الطريق إلى العثور على المواقع النشطة قد يؤدي في النهاية إلى تصميم محفزات أكثر كفاءة. تقدم نتائج المقال طريقة جديدة لدراسة أسرع تحركات أول أكسيد الكربون عبر الأسطح.
ترجم:
دكلا أورن
بيان صحفي من جامعة كاليفورنيا ريفرسايد
خبير فيزياء
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~917459289~~~95&SiteName=hayadan
