ในการทดลอง โมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกทำให้ล้มด้วยความเร็วสูง บนของเหลวความหนาแน่นสูง ที่พุ่งชนบนผิวและกระเด้งไปมา นักวิทยาศาสตร์อย่างรู้ว่าหลังการชนแล้วเกิดอะไรขึ้นกับโมเลกุล เร็วหรือช้า ไปข้างหน้า หรือข้างหลัง หรือด้านข้าง ซึ่งนี้เป็นคำถามที่เจาะลงไปในหัวใจของเคมีวิทยาและฟิสิกส์ของปฏิกิริยาระหว่างก๊าซกับของเหลว ซึ่งนี้จะทำให้เข้าใจกลไกทางเคมีที่สำคัญเช่น การหายใจ และภาพรายละเอียดของสิ่งที่เกิดขึ้นกำลังปรากฏให้ทุกคนได้เห็นกันว่าเมื่อก๊าซเจอของเหลวแล้วจะเกิดอะไรขึ้น

เคมีวิทยามีขอบเขตที่จำกัดในการสังเกตพฤติกรรมที่ใหญ่ของโมเลกุลจำนวนมาก เช่นการผสมของ 2 สิ่งเข้าด้วยกันและถูกปฏิกิริยาของผลลัพท์ที่จะเกิดขึ้น และ สรุปว่าเกิดอะไรขึ้น ในอดีตได้มีการใช้เลเซอร์ที่มีประสิทธิภาพในการทำให้การสังเกตในเป็นไปได้ในโมเลกุลบางชนิด วันนี้นักวิจัยสามารถดูบทบาทรูปร่างของโมเลกุล และปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นที่สำคัญได้

นักวิจัยจากมหาวิทยาโคโรลาโด้และ[สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ]) ได้รายงานการสังเกตโดยตรองเป็นครั้งแรกของการเคลื่อนไหวแบบหมุนของโมเลกุลที่ชนกับผิวหน้าของเหลว นักวิจัยได้ยิงแสงเลเซอร์เข้าไปในโมเลกุลคาร์บอนไดออกไซด์ที่อยู่ในสระที่เต็มไปด้วยฟลูออรีนสังเคราะห์ในสุญญากาศดดยตรง โมเลกุลจะเกิดการชนวิ่งผ่านแสงเลเซอร์อินฟาเรด ซึ่งทำให้เกิดการกระตุ้นให่้โมเลกุลเกิดการเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็วหรือเกิดการเปลี่ยนสถานะขั้ว เครื่องวัดที่ละเอียดอ่อนจะทำการวัดว่ามีแสงเท่าไหร่ที่ถูกดูดซับโดยโมเลกุลที่วิ่งผ่าน

คาร์บอนไดออกไซด์ที่มีรูปร่างเหมือนแท่งจะดูดซับแสงที่แตกต่างกันเอาไว้เพียงเล็กน้อยที่เกิดจากการที่โมเลกลุเกิดการหมุนซึ่งมีความสัมพันธ์กับขั้วของแสง การวิเคราะห์การสั่นของสัญญาณทำให้นักวิจัยสามารถมองเห็นการสั่นว่ามีความเร็วแค่ไหนและโมเลกุลมีทิศทางไหนในการชินและเด้งกลับ นักวิจัยพบว่าโมเลกุลส่วนใหญ่จะพยายามจะไปข้างหน้า และจะมีการหมุนไปข้างหน้าในท้ายสุด เหมือนลูก top spin ในเทนนิส และอัตราการเด้งนี้มีความเกี่ยวข้องกับโมเลกุลหมุนผ่านแสงที่ส่องอย่างไร รายงานนี้ได้ตีพิมพ์ลงวารสาร Proceedings of the National Academy of Science

ที่มา - physorg.com

เอกสารอ้างอิง - pnas