Evrende futbol topu şeklindeki moleküller nasıl oluşur?

27 Mart 2023 (Nanowerk Haberleri) Uzun bir süre fulleren ve türevlerinin evrende doğal olarak oluşabileceğinden şüphelenildi. Bunlar futbol topu, salata kasesi veya nanotüp şeklinde büyük karbon molekülleridir. PSI'da İsviçre SLS senkrotron ışık kaynağını kullanan uluslararası bir araştırma ekibi, bu reaksiyonun nasıl çalıştığını gösterdi. Sonuçlar az önce dergide yayınlandı. Doğa İletişim (C'nin Gaz Faz Sentezi40 Nano Kase C40H10"). (Grafik: Shane Goettl/Ralf I. Kaiser) “Biz yıldız tozuyuz, biz altınız. Biz milyar yıllık karbonuz.” ABD'li grup Crosby, Stills, Nash & Young, Woodstock'ta seslendirdikleri şarkıda, insanların esasen nelerden oluştuğunu özetlediler: yıldız tozu. Biraz astronomi bilgisi olan herkes, kült Amerikan grubunun sözlerini doğrulayabilir - hem gezegenler hem de biz insanlar aslında yanmış süpernovaların tozlarından ve milyarlarca yıllık karbon bileşiklerinden oluşuyoruz. Evren dev bir reaktördür ve bu reaksiyonları anlamak, evrenin kökenlerini ve gelişimini ve insanların nereden geldiğini anlamak anlamına gelir. Geçmişte, evrendeki fullerenlerin ve türevlerinin oluşumu bir bilmeceydi. Futbol topu, kase ya da küçük tüp şeklindeki bu karbon molekülleri ilk olarak 1980'lerde laboratuvarda yaratıldı. 2010 yılında kızılötesi uzay teleskobu Spitzer C'yi keşfetti.60 gezegenimsi bulutsu Tc 1'de futbol topunun karakteristik şekline sahip moleküller, bucky topları olarak bilinir. Bu nedenle bunlar, güneş sistemimizin ötesinde evrende var olduğu bilinen, bugüne kadar keşfedilmiş en büyük moleküllerdir. Ama aslında orada nasıl oluşuyorlar? Honolulu (ABD), Miami (ABD) ve Tianjin'den (Çin) bir araştırmacı ekibi, PSI'dan ve senkrotron ışığının vakumlu ultraviyole (VUV) ışın hattından aktif destek alarak moleküllerin oluşumunda önemli bir reaksiyon adımını tamamladı. kaynak İsviçre SLS. Honolulu'daki Hawaii Üniversitesi'nden bu alanda önde gelen uluslararası araştırmacı Ralf Kaiser, "PSI benzersiz deney olanakları sunuyor ve bu nedenle PSI'da Patrick Hemberger ile işbirliği yapmaya karar verdik" diyor.

Fulleren için bir mini reaktör

PSI'da VUV ışın hattı üzerinde çalışan bir bilim adamı olan Patrick Hemberger, fulleren oluşumunu gerçek zamanlı olarak gözlemlemek için bir mini reaktör inşa etti. Bir koranülen radikali ( C20H9) bir reaktörde 1,000 santigrat derece sıcaklıkta oluşturulur. Bu molekül, sanki bir C'den ayrılmış gibi bir salata kasesine benziyor.60 bucky topu. Bu radikal oldukça reaktiftir. Vinil asetilen (C4H4), bu da kasenin kenarına bir karbon tabakası bırakır. "Bu işlemi birçok kez tekrarlayarak, molekül bir nanotüpün uç kapağına dönüşecekti. Bu fenomeni bilgisayar simülasyonlarında göstermeyi başardık,” diye açıklıyor Florida Uluslararası Üniversitesi Kimya Profesörü ve çalışmanın yazarlarından biri olan Alexander Mebel. Ancak araştırmacıların tek hedefi bu değildi: "Bu tür bir reaksiyonun fiziksel olarak mümkün olduğunu göstermek istedik" diye ekliyor Ralf Kaiser. Reaksiyon, farklı izomerler üretir - hepsi aynı kütleye, ancak biraz farklı yapılara sahip moleküller. Standart kütle spektrometresi ile tüm bu varyantlar aynı sinyali üretir. Ancak ekip tarafından benimsenen yöntem olan fotoelektron fotoiyon tesadüf spektroskopisi kullanıldığında sonuç farklıdır. Patrick Hemberger, "Bu teknikle, ölçüm eğrisinin yapısı, her bir izomer hakkında sonuçlara varılmasına olanak sağlıyor" diye açıklıyor.

Klasik futbol şeklindeki moleküllerin yapbozunu çözme

Ralf Kaiser, "Evren, vahşi bir moleküller ormanı ve kimyasal reaksiyonlar içerir - teleskoplardan gelen sinyallerde bunların tümü belirgin bir şekilde sınıflandırılamaz" diyor. Evrende hem koranülen hem de vinilasetilenin var olduğunu modellerden zaten biliyoruz. Artık bu moleküllerin aslında fullerenin yapı taşlarını oluşturduğunu doğrulamak mümkün olmuştur. "PSI'daki deney bu yüzden bizim için çok değerli." Ancak başarılı yayın Doğa İletişim hikayenin sonu değil. Araştırmacılar, klasik bucky toplarının evrende nasıl oluştuğunu anlamak için daha fazla deney yapmak istiyorlar.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62682.php