این تیم از یک پرتو لیزر برای کنترل جهت گیری مولکول‌های هیدروژن-دوتریوم (HD) استفاده کردند، زیرا آنها با اتم‌های هیدروژن پرتاب می شدند، که منجر به بازده بالاتر مولکول‌های هیدروژن می‌شد.
در طی واکنش‌های شیمیایی، ذرات میکروسکوپی با یکدیگر برخورد می‌کنند و ساختارهای جدیدی را تشکیل می‌دهند. جهت گیری ذرات در حال برخورد تأثیر زیادی بر نتیجه واکنش شیمیایی دارد.
مهندسان شیمی دهه‌ها، واکنش‌ها را با افزودن کاتالیزورها و تغییر دما یا فشار سیستم واکنش تنظیم می‌کردند تا به نتایج مطلوب دست یابند و اقلامی از دارو و لوازم آرایشی گرفته تا لاستیک تولید کنند. اما از آنجایی که دانشمندان به دنبال کنترل واکنش ها در سطح میکروسکوپی بودند، این روش های سنتی شکست خوردند.
دانشمندان سال‌های زیادی را صرف بهبود درک خود از واکنش‌های شیمیایی در مقیاس اتمی و مولکولی کرده‌اند و ابزارهای جدیدی برای کنترل این واکنش‌ها ارائه کرده‌اند.
آزمایش تیم محققین که از ساده‌ترین مولکول‌های موجود در طبیعت استفاده می‌کند، نقطه شروعی را برای کنترل انواع پیچیده‌تر و پویاتر واکنش‌های شیمیایی به دانشمندان ارائه می‌دهد.
محققین کار این تیم را به عنوان «نقطه عطفی در زمینه پویایی واکنش» تحسین کردند. این آژمایش خلاصه و بهبود کار محققین در ۲۰ سال گذشته است.
در سال ۲۰۰۶، این تیم شروع به جستجوی روشی برای تشخیص نتایج آزمایش‌های انجام شده در مقیاس اتمی کرد. آنها در نهایت چیزی را اختراع کردند که آن را “تکنیک تشخیص رایدبرگ” برای اندازه گیری حرکت اتم‌ها می‌نامیدند.
این اولین مرحله از تحقیقات بود که در آن کار غیرفعال به نظر می‌رسید، زیرا فقط می‌توانستند وضعیت واکنش دهنده‌ها را مشاهده اما کنترل نکنند. در سال ۲۰۱۳، این تیم شروع به آزمایش با کنترل فرآیند واکنش با استفاده از لیزر برای تزریق انرژی به مولکول‌ها کرد.
این تیم اکنون قادر است با تغییر جهت میدان الکتریکی لیزر، جهت گیری مولکول‌های واکنش دهنده را دقیقاً کنترل کند.
نتیجه تحقیقات قبلی با خواص کوانتومی اولیه آن از پیش تعیین شده بود و دانشمندان نمی‌توانستند آن را کنترل کنند. چیزی شبیه انداختن تاس برای رسیدن به نتایج دلخواه بود. اما اکنون می‌توان یک مولکول خاص را تحریک و جهت گیری آن را کنترل کرد تا مستقیماً به آنچه می‌خواهند برسند.
به گفته این تیم، این تحقیق ثابت می‌کند که جهت گیری مولکول‌ها و اتم‌ها تأثیر قابل توجهی بر واکنش‌های شیمیایی اساسی دارد و به عنوان نمونه‌ای برای آزمایش‌های آینده خواهد بود.
این کار یک مبنای نظری مبتنی بر مکانیک کوانتومی ارائه می‌کند و در آینده ممکن است اتم‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تری مانند فلوئور یا کلر وارد تحقیقات شوند.
منبع: scmp
