Физики нашли способ ускорить выявление "нобелевских" молекул
Исследователи из России впервые разобрались, какие сигналы испускают электроны в зеркальных молекулах, закрученных влево или вправо. Наблюдения велись при помощи специальных спектроскопов. Об этом рассказал Центр научной коммуникации МФТИ. Об этом сообщает ТАСС.
Замеры выявили сразу два набора сигналов, пригодных для создания новых способов обнаружения подобных веществ. Сигнал, как оказалось, складывается из двух физически разных частей.
Первая рождается, когда электрон туннелирует. Вторая появляется в момент его возвращения к молекуле. Включать и выключать каждую удается по отдельности: достаточно поменять один параметр эксперимента — относительную фазу лазера с двумя цветами.
Открытие сделали профессор МФТИ Олег Толстихин и доцент того же вуза Кирилл Базаров. Они изучали перспективную методику, определяющую направление закрутки органических веществ. Многие молекулы в живых клетках закручены лишь в одну сторону. При этом зеркальные формы одного и того же вещества могут быть и полезными, и опасными для организма.
Именно поэтому биологи, химики и фармацевты ищут методы синтеза только одной из двух форм. За один из таких подходов на этой неделе вручили Нобелевскую премию по химии. Физики же разрабатывают способы распознавать зеркальные молекулы с помощью вспышек света и других электромагнитных волн.
Особые надежды связывают со спектроскопией перерассеянных фотоэлектронов. В ее рамках молекулы облучают сильными лазерными вспышками. Они вырывают электрон, особым образом разгоняют его, а затем возвращают назад и сталкивают с ионизированной молекулой.
До сих пор не было ясности, на каких стадиях полета электрон собирает сведения о структуре молекулы. Из-за этого улучшать качество замеров было сложно. Серия расчетов и опытов помогла выявить две такие стадии. Также исследователи показали: уже существующие установки годятся для наблюдений за каждой из них. В перспективе это ускорит разработку подходов, позволяющих быстро и надежно определять форму зеркальных молекул.
Нобелевскую премию по химии за 2026 год получат Анри Каган из Франции и Кенсо Соаи из Японии. Нобелевский комитет Королевской академии наук Швеции отметил их за открытие автокатализа и нелинейных эффектов в асимметричном органическом синтезе. Эти открытия активно применяют в фармацевтике и химической промышленности при синтезе зеркальных молекул.
