Химики добились ускорения реакций «раскачав» лазером химические связи

Химиками Египта и Германии впервые продемонстрирована возможность ускорения межмолекулярных реакций, методом возбуждения в молекулах колебания отдельных связей, применив для этого инфракрасный лазер. Эксперимент проводили на реакции полимеризации уретана, зафиксировав рост ее скорости на 24 процента, использовав возможности фемтосекундного лазерного импульса. Таким подходом можно добиться проведения, без необходимого нагрева, отдельных химических процессов, при обычных условиях требующих повышенных температур. Открытие даст новые возможности в управлении реакциями, а так же значительно удешевит фотолитографию. С результатами исследований можно ознакомиться в Nature Chemistry.

Для ускорения протекания химической реакции, требуется либо увеличение исходной энергии молекул, при которой ими чаще достигается состояние перехода (пика горы), либо уменьшение энергии переходного состояния (высоты горы).


С помощью лазера ученые успешно продемонстрировали процедуру фотолитографии, взяв для примера синтез полиуретана в жидкой среде. Простым перемещением точки фокусировки и изменением диаметра пятна самого лазера, химиками созданы полиуретановые квадраты с переменной шириной для каждой стороны. Полиуретан концентрировался в стенках образованных квадратов в 20 раз выше, чем в составе остальных растворов.

Как рассказал Карстен Гейне из Свободного университета Берлина, применение открытия позволит как ускорить, так и замедлить требуемые от реакций условия. Это открывает стратегии оптимизации химических процессов, требующих нагрева. Например, в синтезе антибиотиков. Что значительно уменьшит их стоимость.