Trihydrogène, ou H 3 ⁺ , est reconnu par les scientifiques comme la molécule qui a fait l'univers. Dans les derniers numéros de Communication Nature et le Journal de physique chimique , Des chercheurs de l'Université d'État du Michigan ont utilisé des lasers à grande vitesse pour mettre en lumière les mécanismes clés de l'H 3 ⁺ création et sa chimie inhabituelle.

H 3 ⁺ est répandu dans l'univers, la voie Lactée, géantes gazeuses et l'ionosphère terrestre. Il est également créé et étudié dans le laboratoire de Marcos Dantus, Professeur émérite d'université en chimie et physique. À l'aide de lasers ultrarapides et de la technologie inventée par Dantus, une équipe de scientifiques commence à comprendre la chimie de cette molécule emblématique.

"Observer comment l'itinérance H 2 les molécules évoluent vers H 3 ⁺ n'est rien de moins qu'étonnant, " a déclaré Dantus. "Nous avons d'abord documenté ce processus en utilisant du méthanol; maintenant, nous avons pu étendre et dupliquer ce processus dans un certain nombre de molécules et identifié un certain nombre de nouvelles voies. »

Les astrochimistes voient la situation dans son ensemble, observant H 3 ⁺ et le définir à travers une perspective interstellaire. Il est créé si rapidement - en moins de temps qu'il n'en faut à une balle pour traverser un atome - qu'il est extrêmement difficile de comprendre comment trois liaisons chimiques sont rompues et trois nouvelles se forment en un si court laps de temps.

C'est alors qu'entrent en jeu les chimistes utilisant des lasers femtosecondes. Plutôt que d'étudier les étoiles à l'aide d'un télescope, L'équipe de Dantus regarde littéralement la petite image. L'ensemble de la procédure est visualisé au niveau moléculaire et est mesuré en femtosecondes – 1 millionième de 1 milliardième de seconde. Le processus que l'équipe visualise prend entre 100 et 240 femtosecondes. Dantus le sait parce que l'horloge démarre lorsqu'il tire la première impulsion laser. L'impulsion laser "voit" alors ce qui se passe.

La technique des deux lasers a révélé le transfert d'hydrogène, ainsi que la chimie d'itinérance de l'hydrogène, qui est responsable de H 3 ⁺ formation. Les mécanismes d'itinérance génèrent brièvement une molécule neutre (H 2 ) qui reste à proximité et extrait une troisième molécule d'hydrogène pour former H 3 ⁺ . Et il s'avère qu'il y a plus d'une façon que cela peut arriver. Dans une expérience impliquant de l'éthanol, l'équipe a révélé six voies potentielles, en confirmant quatre.

Étant donné que les impulsions laser sont comparables aux ondes sonores, L'équipe de Dantus a découvert un "air" qui améliore H 3 ⁺ formation et qui décourage la formation. Lors de la conversion de ces impulsions « formées » en un sifflet à glissière, la formation réussie se produit lorsque la note commence par des bémols, monte légèrement et se termine par une baisse, plongée plus profonde. La chanson est une musique aux oreilles des chimistes qui peuvent envisager de nombreuses applications potentielles pour cette percée.

"Ces réactions chimiques sont les éléments constitutifs de la vie dans l'univers, " a déclaré Dantus. " La prévalence des molécules d'hydrogène itinérantes dans les réactions chimiques à haute énergie impliquant des molécules organiques et des ions organiques est pertinente non seulement pour les matériaux irradiés avec des lasers, mais aussi des matériaux et tissus irradiés aux rayons X, électrons de haute énergie, positrons et plus."

Cette étude révèle une chimie pertinente en termes de formation d'eau et de molécules organiques par l'univers. Les secrets qu'il pourrait dévoiler, de l'astrochimique au médical, sont sans fin, il ajouta.