Molekulyar fizikaya əsaslanan davamlı tədqiqatların əsas məqsədi çox aşağı temperaturda kimyəvi reaksiyaları anlamaq və dəqiq idarə etməkdir. Aşağı temperaturda yüklü hissəciklər (yəni, ionlar) və molekullar arasında kimyəvi reaksiyalar yüksək fırlanma vəziyyətinə xas sürət əmsalları ilə baş verir, yəni onların hərəkət sürəti cəlb olunan molekulların fırlanma vəziyyətlərindən çox asılıdır.

ETH Zürich tədqiqatçıları bu yaxınlarda mikrodalğalardan (yəni, 300 MHz-dən 300 GHz-ə qədər olan tezliklərdə olan elektromaqnit dalğaları ) istifadə edərək, aşağı temperaturda ionlar və molekullar arasında kimyəvi reaksiyaları idarə etmək üçün yeni bir yanaşma təqdim etdilər . Fiziki İcmal Məktublarında dərc olunan məqalədə təsvir edilən onların təklif etdiyi sxem molekulyar fırlanma vəziyyəti populyasiyalarını manipulyasiya etmək üçün mikrodalğalı impulsların istifadəsini nəzərdə tutur .

“Son 10 il ərzində biz ion-molekul reaksiyalarının çox aşağı temperaturda, 10 K-dən aşağı olan, bu tip reaksiyaların əsas rol oynadığı ulduzlararası mühitdəki nəhəng molekulyar buludlardakı şəraitə uyğun öyrənilə biləcəyi bir metod hazırladıq”, – məqalənin müxbir müəllifi Valentina Jelyazkova Physorg-a bildirib.

“Müsbət yüklü atomların və ya molekulların iştirak etdiyi çoxsaylı reaksiyalar üzərində əldə etdiyimiz eksperimental nəticələr müəyyən etdi ki, bəzi reaksiyalar hələ də temperatur şkalasının mütləq sıfırına yaxın baş verir və bizim cari işimiz üçün ən başlıcası, reaktivlik molekulların fırlanma dərəcəsindən çox asılıdır.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1743744818&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-microwave-pulses-ion-molecule-reactions.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM0LjAuNjk5OC4xNzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMzQuMC42OTk4LjE3OCJdLFsiTm90OkEtQnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNC4wLjY5OTguMTc4Il1dLDBd&dt=1743744818847&bpp=3&bdt=140&idt=3&shv=r20250403&mjsv=m202504010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743744606%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743744606%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1743744606%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=2509106723598&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1877&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95355973%2C95355975%2C95357483%2C31090357%2C95356787%2C95356928&oid=2&pvsid=1035231349763931&tmod=101211623&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=6

Son tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Jelyazkova, Fernanda B.V. Martins, Frédéric Merkt və onların həmkarları molekulların fırlanma dərəcəsinin mütləq sıfıra yaxın temperaturda baş verən kimyəvi reaksiyalara güclü təsirindən istifadə etməyə çalışdılar. Xüsusilə, onlar qısa mikrodalğalı radiasiya impulslarından istifadə edərək molekulların fırlanma vəziyyətini dəyişdirərək reaksiyanın qarşısını almaq üçün bu güclü asılılıqdan istifadə etdilər.

“Biz müsbət yüklü atomlar və molekullar arasında aşağı temperatur reaksiyalarını tədqiq etdik” deyə Merkt izah etdi. “Bu sistemlərdəki reaktivlik molekulun kvant vəziyyətindən asılıdır.”

Təklif etdikləri yanaşmanı nümayiş etdirmək üçün tədqiqatçılar əvvəlcə molekulları fırlanma vəziyyətinə qədər soyudublar. Bu vəziyyətdə molekulların ilk həyəcanlı fırlanma vəziyyətində olduqları zamandan daha çox reaktiv olduqları məlumdur.

“Biz daha sonra molekula bir kvant fırlanma əlavə etmək üçün mikrodalğalı nəbzdən istifadə etdik və onu bu daha az reaktiv vəziyyətə gətirdik” dedi Martins. “Biz vaxt vahidində əmələ gələn məhsulların sayını müşahidə edərək reaktivliyə nəzarət etdik və mikrodalğalı nəbz işə salındıqda azalma gördük.”

Ümumiyyətlə, Zhelyazkova, Martins, Merkt və onların həmkarları tərəfindən toplanan tapıntılar göstərdi ki, bir molekulun müxtəlif fırlanma səviyyələri müxtəlif sürətlərdə reaksiya verə bilər. Bundan əlavə, tədqiqatçılar mikrodalğalı impulslardan istifadə edərək soyuq ion-molekul kimyəvi reaksiyalarını uğurla idarə etdilər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

“Biz göstərdik ki, mikrodalğalı radiasiyanın qısa impulslarından istifadə edərək molekulu fırlanma əsas vəziyyətindən ilk həyəcanlı fırlanma vəziyyətinə qədər həyəcanlandırmaqla reaktivliyi dəyişdirmək olar” dedi Jelyazkova. “Bundan əlavə, biz mikrodalğaların qeyri-termal mexanizm vasitəsilə reaksiyanı yavaşlatmaq üçün istifadə oluna biləcəyini nümayiş etdirdik. Mikrodalğalı sobaların kimyəvi sintezdə tətbiqlərinin əksəriyyətində mikrodalğalar molekulları istiliklə qızdırmaq üçün istifadə olunur ki, bu da onları həmişə daha reaktiv edir.”

Jelyazkova, Martins, Merkt və onların həmkarlarının son işi tezliklə tədqiqat üçün yeni imkanlar aça bilər, çünki o, aşağı temperaturda ion-molekul kimyəvi reaksiyalarını dəqiq idarə etmək və öyrənmək üçün dəyərli yeni yanaşma təklif edir . Bu arada, tədqiqatçılar yanaşmalarını təkmilləşdirməyi və reaktivliyi artırmaq üçün mikrodalğalardan istifadə etməyi planlaşdırırlar.

“Növbəti tədqiqatlarımızda biz seçilmiş qeyri-reaktiv kvant vəziyyətlərində molekullar hazırlamağı və reaktivlik tetikleyicisi kimi qısa mikrodalğalı impulslardan istifadə etməyi planlaşdırırıq” dedi Merkt.

Ətraflı məlumat: Fernanda BV Martins və digərləri, Mikrodalğalı Sobada Nəzarət Edilən Soyuq Kimya, Fiziki İcmal Məktubları (2025). DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.123401 .

Jurnal məlumatı: Fiziki baxış məktubları 

© 2025 Science X Network