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Dielétrons solvatados são objeto de muitas hipóteses entre os cientistas, mas nunca foram observados diretamente. Eles são descritos como um par de elétrons que é dissolvido em líquidos como água ou amônia líquida. Para dar espaço aos elétrons, forma-se uma cavidade no líquido, que os dois elétrons ocupam. Uma equipe de pesquisa internacional em torno do Dr. Sebastian Hartweg, inicialmente no Synchrotron SOLEIL (França), agora no Instituto de Física da Universidade de Freiburg e Prof. Dr. Ruth Signorell da ETH Zurich, incluindo cientistas do Synchrotron SOLEIL e Auburn University ( US) conseguiu agora descobrir um processo de formação e decaimento do dielétron solvatado. Em experimentos no síncrotron SOLEIL (linha de luz DESIRS), o consórcio encontrou evidências diretas apoiadas por cálculos químicos quânticos para a formação desses pares de elétrons por excitação com luz ultravioleta em minúsculas gotículas de amônia contendo um único átomo de sódio. Os resultados foram publicados recentemente na revista científica Ciência.
Traços de um processo incomum
Quando os dielétrons são formados por excitação com luz ultravioleta em minúsculas gotículas de amônia contendo um átomo de sódio, eles deixam vestígios em um processo incomum que os cientistas agora puderam observar pela primeira vez. Nesse processo, um dos dois elétrons migra para as moléculas vizinhas do solvente, enquanto ao mesmo tempo o outro elétron é ejetado. “O surpreendente sobre isso é que processos semelhantes foram observados anteriormente, principalmente com energias de excitação muito mais altas”, diz Hartweg. A equipe se concentrou neste segundo elétron porque poderia haver aplicações interessantes para ele. Por um lado, o elétron ejetado é produzido com energia cinética muito baixa, então ele se move muito lentamente. Por outro lado, essa energia pode ser controlada pela luz ultravioleta irradiada, que inicia todo o processo. Dielétrons solvatados poderiam, assim, servir como uma boa fonte de elétrons de baixa energia.
Gerado especificamente com energia variável
Esses elétrons lentos podem definir uma ampla variedade de processos químicos em movimento. Por exemplo, eles desempenham um papel na cascata de processos que levam a danos por radiação em tecidos biológicos. Eles também são importantes na química sintética, onde atuam como agentes redutores eficazes. Por ser capaz de gerar seletivamente elétrons lentos com energia variável, os mecanismos de tais processos químicos podem ser estudados com mais detalhes no futuro. Além disso, a energia disponibilizada aos elétrons de forma controlada também pode ser utilizada para aumentar a eficácia das reações de redução. “São perspectivas interessantes para possíveis aplicações no futuro”, diz Hartweg. “Nosso trabalho fornece a base para isso e ajuda a entender um pouco melhor esses exóticos e ainda enigmáticos dielétrons solvatados”.
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