Az oxigénatomok rejtett tánca a vízben — lézerrel leleplezve
Az oxigén legrejtélyesebb formája, az atomos oxigén eddig láthatatlan maradt a vízben—most azonban egy fejlett lézeres technikával sikerült először képalkotó eljárással közvetlenül megörökíteni ezeket az atomokat. A femtoszekundumos kétfotonos lézerindukált fluoreszcencia (fs-TALIF) nevű eljárás segítségével kutatók nemcsak megpillantották, hanem feltérképezték is az atomos oxigén mozgását a folyadékban. A tapasztalat meglepetést is tartogatott: az oxigénatomok a vártnál jóval tovább, több tucat mikroszekundumon át fennmaradtak, és a vízben néhány száz mikrométert is képesek voltak megtenni anélkül, hogy elbomlottak volna. Ez a viselkedés teljesen felborítja a korábbi elképzeléseket arról, hogyan viselkedik az atomos oxigén folyékony közegben.
Új lehetőségek az atomos oxigén kémiájában
Az atomos oxigén rendkívül erős oxidáló képessége miatt jelentős potenciált kínál az orvoslásban, a tudományos kutatásban és az ipari kémiában. Mindezek az alkalmazások azonban megkövetelik, hogy pontosan értsük az atomos oxigén viselkedését vizes környezetben. A kutatók eddig csak találgatni tudtak a reakciósebességekről és az oxigénatomok mozgásának mikéntjéről vízben, mivel a koncentráció mérésére irányuló kísérletek rendre kudarcot vallottak: a hagyományos kémiai szondák vagy lebomlottak az erős oxidáló környezetben, vagy más reakcióba léptek, és melléktermékeket képeztek.
Lézeres áttörés a láthatatlanban
Az áttörést a kétfotonos abszorpciós lézerindukált fluoreszcencia (TALIF) hozta meg, amely már ismert volt reaktív gázfázisú atomok mérésében. Az eljárás lényege, hogy egy rendkívül rövid, 225,7 nm-es hullámhosszra hangolt lézervillanás egyszerre két fotont juttat az oxigénatomhoz, amely így egy magasabb, gerjesztett állapotba kerül. Ebből az állapotból visszatérve 844,6 nm-es fény formájában energiát ad le—ezt a kamera rögzíti, így mérhető az atomos oxigén mennyisége.
Az eddigi kudarcok oka az volt, hogy a vízmolekulák túl gyorsan eloltották az atomok által kibocsátott fényt. A most alkalmazott ultragyors femtoszekundumos lézerrel azonban sikerült annyi energiát közölni, hogy még a víz „elnyelő” hatása előtt felvillanjon az oxigénatom. A mért értékeket ezután xenonszignálhoz kalibrálták, valamint számítógépes szimulációval becsülték meg, hogy milyen gyakran ütköznek a gerjesztett atomok a vízmolekulákkal. Mindez alapján a vízfelszín közelében az oldott atomos oxigén koncentrációját 10^16 cm−3-re becsülték.
Az eredmények azt mutatják, hogy az oxigénatomok a vízben sokkal stabilabbak és mozgékonyabbak, mint eddig gondolták. Ezután alapjaiban kell újragondolni, miként viselkedik az oxigén az élő rendszerekben vagy a kémiai folyamatok során—hiszen a válasz meglepő lehet.
Különösen igaz ez akkor, ha az orvostudomány fejlődésének mérföldkövei szó szerint rozsdásodnak a múltban: Kína egyik Ming-kori sírjából előkerült, 600 éves műtéti eszközökről egy mostani vizsgálat során kiderült, hogy rajtuk maradt a világ első közvetlen kémiai nyoma egy helyi érzéstelenítőszernek...
🔍 Érdemes megérteni, hogy a modern testsúlycsökkentő gyógyszerek hatása nemcsak az étvágy csökkentésében rejlik, hanem abban is, hogyan hatnak az agy bizonyos idegsejtjeire...
🤠 A Kenshi egyedülálló túlélő játékmenetével rémiszt és vonz egyszerre: már a kezdésnél a sivatag közepén találod magad, minden statod 1-es, körülötted ellenségek, ráadásul a bal karod is hiányzik, és éhínség sújt; egy olyan világban, ahol az éhezés bűncselekménynek számít...
Ha valaha kísérletet tettél arra, hogy megjavíts egy elromlott eszközt, de pénzügyi vagy technikai akadályok miatt inkább újat vettél, nem vagy egyedül...
Időutazás egy sűrű nap történéseihez: Napóleon Milánóban koronát kap, az Apollo 10 épségben visszatér a Földre, és az Európai Közösség elfogadja a ma is ismert európai zászlót...
📈 Ez a jelenség jól illusztrálható azzal, hogy péntek délután a kriptodevizák árfolyama csendben csúszik lefelé, miközben a tőzsdék egyelőre kitartanak...
Felmerül a kérdés, hogy valóban kaput nyit-e Einstein féreglyuka az univerzum különböző pontjai között, vagy inkább egy sokkal izgalmasabb és kevésbé megfogható jelentést hordoz...
A videojátékosok és a csalók közötti küzdelem új fordulatot vett. A fejlesztők eszköztára egyre bővül, de a csalók is évről évre új módszerekkel próbálkoznak...
Évtizedeken át rejtély övezte a Sable-sziget fókakölykeit sújtó különös haláleseteket. Az Atlanti-óceán északkeleti részén, Új-Skócia partjaitól nem messze fekvő szigetről folyamatosan jelentettek elpusztult fókakölyköket, testükön hátborzongató, spirális sebekkel...
💻 Közel két évszázados munka eredményeként a Dun & Bradstreet (D&B) kialakított egy hatalmas, világszerte 642 millió céget lefedő üzleti adattárházat...
Hivatalosan is visszatér a Modern Warfare-sorozat – az Activision bejelentette, hogy a következő Call of Duty-játék egy meghatározó, új epizód lesz, amelyet az Infinity Ward fejleszt...
Érdemes megvizsgálni, hogy a Spotify egy olyan új eszközt fejleszt, amellyel a felhasználók mesterséges remixeket és feldolgozásokat készíthetnek kedvenc dalaikból...
Első pillantásra talán egészségesnek tűnik minden, ami a tányérodon van, hiszen figyelsz a napi mozgásra, a kalóriákra, és szívesen válogatsz zöldségekből, gyümölcsökből...
Májusban többéves mélypontra zuhant a fogyasztói bizalom, miközben az amerikai–iráni háború és a magas olajárak miatt egyre többen tartanak az árak újabb emelkedésétől...
