Filmando una película molecular: la difracción de electrones ultrarrápida, una técnica emergente para el 2 estudio de la dinámica estructural de las reacciones químicas.

CORTHEY, G.

Tucuman

Conferencia; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Ver el movimiento de los átomos durante una reacción química ha sido desde siempre el experimento soñado en química que ahora es posible mediante el desarrollo de diferentes técnicas experimentales. Mientras que las espectroscopías ópticas pueden entregar valiosa información acerca de la dinámica de la estructura electrónica durante una reacción química, sólo son sensibles a la estructura atómica de forma indirecta ya que, para ello, es necesario utilizar radiación electromagnética con una longitud de onda similar a las distancias interatómicas que se quieren resolver. Ya que los cambios en las posiciones de los átomos durante una reacción se encuentran en la escala del sub-angstrom, se deben utilizar rayos X o electrones para poder estudiar la dinámica estructural. Y esta radiación debe estar disponible en forma de pulsos con una duración del orden de 100 fs, el dominio temporal donde ocurren las reacciones químicas [1]. Las fuentes de rayos X que cumplen estos requisitos son los láseres de electrones libres (FELs, free electron lasers), con kilómetros de longitud y costos del orden de 109 USD. Una excelente alternativa a estas instalaciones es la difracción de electrones ultrarrápida, una técnica que puede ser implementada sobre una mesa de laboratorio con costos más de cuatro órdenes de magnitud menores y performance similar para muchos sistemas, sin el limitante del daño por radiación que acompaña a los rayos X. Aquí discutiremos los detalles experimentales de este método y presentaremos algunos ejemplos de estudios de la dinámica ultrarrápida de reacciones químicas [2,3] y transiciones de fase [4] mediante la combinación de difracción de electrones y espectroscopía de absorción UV/Vis resuelta en el tiempo. Además, presentaremos los planes para la implementación de esta línea de investigación en el Instituto de Nanosistemas (INS) de la Universidad Nacional de San Martín (UNSAM).