כיצד המולקולות מעבירות אנרגיה לאחר בליעת קרינה

"הרעיון ריחף לו בקהילייה המדעית מזה עשורים ונכרך שלא באופן ודאי במגוון הקשרים, אולם אף אחד לא הציע מערכת כימית שתוכל להוכיח אם הרעיון המדובר תקף, אם לאו," אמר החוקר הראשי

הכימאיי מ-MSU ג'ין מקוסקר והחוקר הפוסט דוקטורנט דונג גאו הוכיחו תיאוריה בת 84 שנים. צלום: MSU
הכימאיי מ-MSU ג'ין מקוסקר והחוקר הפוסט דוקטורנט דונג גאו הוכיחו תיאוריה בת 84 שנים. צלום: MSU

אותו העיקרון הגורם למחליקות על הקרח להסתובב מהר יותר ככל שהן מקרבות את זרועותיהן לגוף משמש עתה חוקרים מאוניברסיטת מישיגן להבין כיצד מולקולות מעבירות אנרגיה לסביבתן בעקבות בליעת אור.

שימור התנע הזוויתי מהווה מאפיין בסיסי בטבע, ואותו מנצלים אסטרונומים על מנת לאתר את מיקומם של ירחים המסתובבים מסביב לכוכבים מרוחקים. בשנת 1972 הציעו חוקרים כי עיקרון זה אמור לחול גם על תגובות כימיות, אולם הדגמה ברורה לכך מעולם לא הושגה. בגיליון הנוכחי של כתב-העת היוקרתי Science הכימאיJim McCusker מוכיח לראשונה אי-פעם כי התופעה אכן קיימת וגם מציע כיצד כימאים יכולים לנצל אותה על מנת לשלוט במסלולים של תגובות כימיות באופן כללי ולחזות אותן.

"הרעיון ריחף לו בקהילייה המדעית מזה עשורים ונכרך שלא באופן ודאי במגוון הקשרים, אולם אף אחד לא הציע מערכת כימית שתוכל להוכיח אם הרעיון המדובר תקף, אם לאו," אמר החוקר הראשי. "הממצאים שלנו לא רק שמעניקים תוקף לרעיון, אלא שהם גם מאפשרים לנו להתחיל ולחשוב על תגובות כימיות מנקודת מבט שונה לחלוטין."

הניסוי כלל את ההכנה של שתי תרכובות דומות שהוכנו במיוחד בכדי לעבור תגובה כימית הידועה בשם מעבר אנרגיה על ידי תהודה פלואורסצנטית (FRET= fluorescence resonance energy transfer). בעקבות בליעת קרינה או אור המערכת נוטה להעביר את האנרגיה העודפת מחלק אחד של המולקולה לחלק אחר שלה. החוקרים שינו את הזהות של אחד מהאטומים במולקולה מכרום לקובלט. החלפה זו שינתה את התכונות של המולקולה ו"השביתה" את התגובה. העדר ההימצאות של מעבר אנרגיה בר-מדידה בתרכובת שהכילה קובלט במקום כרום אישר את ההשערה.

"ערכנו בהצלחה מה שמכונה ניסוי של הוכחת עיקרון," מסביר החוקר הראשי. "ניתן בקלות לעלות על הדעת ניצול של רעיונות אלו לתהליכים כימיים אחרים, ואנו אכן בוחנים כעת חלק מאפשרויות אלו." החוקרים מאמינים כי הממצאים שלהם יוכלו להשפיע על מגוון תחומים, החל מאלקטרוניקה מולקולארית, ביולוגיה ומדעי האנרגיה וכלה בפיתוח של סוגים חדשים של תגובות כימיות.

הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

8 תגובות

  1. על זה חשבתי לפני שני עשורים ,מערכת מיני לייזר פרופורציונלית לתגובה כימית במערכת סגורה שתחליף מערכות גז מונעות עם מדחסים זוללי אנרגיה,לקרור ומיזוג אוויר.קטנות וגדולות בתפוקה,ביתי ותעשייתי,וגם יחליף את מחמם במערכות ספיגה קטנות וגדולות

  2. יעל,

    לא ברור לי מדוע את מאשימה את הסטודנט בטעות.
    FRET היא תוצאה של מעבר פוטון וירטואלי בין שני
    חלקי מולקולה ארוכה, כאשר הבסיס לתהליך הינו אינטראקציה
    דיפול-דיפול. לא נראה לפיכך כי Fret היא ראקציה כימית ….

  3. אתה טועה "סטודנט": FRET בפירוש תגובה כימית!
    אולי FREH היא לא תגובה כימית… ואחות שלה FREHA
    בטוח לא תגובה כימית!

    🙂

  4. ^^^
    איך למולקולות יש תנע זוויתי? נרדמת בהרצאות של קוונטית?

    בקשר לכתבה, במשפט:
    "…בכדי לעבור תגובה כימית הידועה בשם מעבר אנרגיה על ידי תהודה פלואורסצנטית (FRET= fluorescence resonance energy transfer)."
    אני חושש שיש טעות – FRET היא לא תגובה כימית.

  5. כאילו שהכתבה התחילה באמצע ללא מבוא והסבר, אני כימאי ולא הבנתי על מה לעזאזל.

    1. האם מדובר רק על תמיסות?
    2. לא ברור האם מדברים על מולקולות או על אטומים בודדים, איך למולקולות יש תנע זוויתי?

    אשמח מאוד לכתבה נוספת בעלת פירוט רב יותר.

  6. לרוב, כתבות המפורסמות באתר זה מעניינות אותי.
    הפעם אני חייב להגיד שממש (אבל ממש) לא הבנתי את הכתבה.
    אפשר בבקשה לפשט את הכתוב בתוספת של איורים ע"מ להבין במה מדובר

    תודה

  7. אחלה!
    עכשיו רק נותר ללמוד קצת פיזיקה וכימיה כדי להבין על מה מדובר.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן