Descubrimiento de una fuente eficaz de electrones de baja energía
Los pares de electrones de baja energía disueltos en agua o amoníaco líquido son potentes agentes reductores que provocan reacciones de reducción difíciles. Sin embargo, también pueden causar daños por radiación en los tejidos biológicos. Aunque los científicos han formulado muchas hipótesis sobre tales dielectrones solvatados, su conocimiento de los procesos implicados sigue siendo incompleto. Un grupo de investigadores que recibe el apoyo parcial del proyecto eDrop, financiado con fondos europeos, ha descubierto ahora un proceso de formación y desintegración del dielectrón solvatado. El equipo llevó a cabo experimentos en la línea de haz DESIRS de la instalación de sincrotrón SOLEIL, en Francia. Mediante dichos experimentos, hallaron pruebas directas que apoyan la formación de estos pares de electrones por excitación con luz ultravioleta (UV) en diminutas gotas de amoníaco que contienen un único átomo de sodio. Sus hallazgos se publicaron en la revista «Science». Es la primera vez que los científicos han podido observar el inusual proceso que se produce cuando se forman dielectrones por excitación con luz UV en diminutas gotas de amoníaco que contienen un átomo de sodio. Como se describe en una nota de prensa de «EurekAlert!», en este proceso, uno de los dos electrones se desplaza hacia las moléculas de disolvente vecinas, mientras que el otro electrón es expulsado. «Lo sorprendente de esto es que procesos similares se habían observado anteriormente sobre todo a energías de excitación mucho más altas», señala el autor principal del estudio, el doctor Sebastian Hartweg, que inicialmente trabajó en el sincrotrón SOLEIL y ahora desarrolla su labor en la Universidad de Friburgo (Alemania).
Todo gira en torno al electrón expulsado
Los investigadores se centraron en el segundo electrón expulsado por su potencial para aplicaciones interesantes. Como este electrón se produce con una energía cinética muy baja, se mueve muy lentamente. Además, esta energía puede controlarse mediante la luz UV irradiada que inicia todo el proceso. Por tanto, los dielectrones solvatados podrían ser una buena fuente de electrones de baja energía. Estos electrones de baja energía pueden desencadenar una gran variedad de procesos químicos. Como se describe en la nota de prensa, pueden causar daños por radiación en los tejidos biológicos, pero también pueden servir como eficaces agentes reductores en química sintética. Ser capaz de generar selectivamente electrones lentos con energía variable allana el camino para realizar estudios más detallados de los mecanismos de tales procesos químicos en el futuro. Además, la energía suministrada a los electrones de forma controlada también podría utilizarse para hacer más eficaces las reacciones de reducción. «Son perspectivas interesantes para posibles aplicaciones en el futuro», afirma Hartweg. «Nuestro trabajo sienta las bases para ello y ayuda a comprender un poco mejor estos exóticos y enigmáticos dielectrones solvatados». El proyecto eDrop (Droplet Photoelectron Imaging) está coordinado por la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, una universidad pública suiza. El proyecto finaliza en octubre de 2024. Para más información, consulte: Proyecto eDrop
Palabras clave
eDrop, dielectrón, solvatado, amoníaco, electrón, electrón de baja energía
