Les scientifiques ont capturé la première observation directe d'un proton s'échappant d'une molécule lors d'une réaction chimique. L’observation a été réalisée à l’aide d’une technique appelée diffraction électronique ultrarapide (UED), qui a permis aux chercheurs de suivre le mouvement des atomes en temps réel.

L'étude, publiée dans la revue Science, fournit de nouvelles informations sur la manière dont les liaisons chimiques se brisent et se forment. Cette compréhension fondamentale pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments, catalyseurs et autres matériaux.

Lors d’une réaction chimique, les liaisons entre les atomes sont rompues et de nouvelles liaisons se forment. Ce processus peut être très rapide, de l’ordre de la femtoseconde (un quadrillionième de seconde). L'UED est l'une des rares techniques capables de capturer la dynamique des réactions chimiques à cette échelle de temps ultra-rapide.

Dans l’étude, les chercheurs ont utilisé l’UED pour suivre le mouvement des atomes dans une molécule de méthane (CH4). Ils ont découvert que lorsque la molécule était exposée à une impulsion laser à haute énergie, un proton (H+) était éjecté de la molécule. Ce processus s'est produit en 10 femtosecondes.

Les chercheurs ont pu reconstituer un film moléculaire détaillé de la réaction. Le film montre le proton s'échappant de la molécule et les atomes restants se réorganisant pour former une nouvelle molécule.

Cette étude fournit la première observation directe d'un proton s'échappant d'une molécule lors d'une réaction chimique. Cette compréhension fondamentale pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments, catalyseurs et autres matériaux.

Plus de détails sur l'étude :

* L'étude a été menée par des chercheurs du Laboratoire national des accélérateurs SLAC à Menlo Park, en Californie.

* Les chercheurs ont utilisé la source de lumière cohérente Linac (LCLS), un puissant laser à rayons X, pour générer les impulsions laser à haute énergie utilisées pour lancer la réaction chimique.

* Les mesures UED ont été effectuées à l'aide d'un détecteur spécial appelé caméra à stries. La caméra à balayage a permis aux chercheurs de suivre le mouvement des atomes en temps réel.

Applications potentielles de cette recherche :

* La compréhension fondamentale de la façon dont les liaisons chimiques se rompent et se forment pourrait conduire au développement de nouveaux médicaments, catalyseurs et autres matériaux.

* Par exemple, les chercheurs pensent que les connaissances acquises grâce à cette étude pourraient être utilisées pour concevoir de nouveaux médicaments plus efficaces et ayant moins d'effets secondaires.

* L'étude pourrait également conduire au développement de nouveaux catalyseurs, qui sont des substances qui accélèrent les réactions chimiques. Cela pourrait permettre de produire des produits chimiques plus efficacement et avec moins de déchets.