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Acreditava-se que era impossível diferenciar os enantiômeros de uma molécula quiral usando feixes de luz helicoidais – até agora, graças a um grupo de pesquisadores da uOttawa.
Por quase 20 anos, os pesquisadores acreditaram que não era possível diferenciar os enantiômeros de uma molécula quiral usando feixes de luz helicoidais. Os enantiômeros são imagens espelhadas de uma molécula que não pode ser sobreposta, como nossas mãos esquerda e direita, que não podem parecer idênticas simplesmente por reorientação. Além disso, não se espera que moléculas com propriedades simétricas, como moléculas aquirais, mostrem qualquer dependência da helicidade da luz.
No entanto, foi isso que um grupo de pesquisadores da Universidade de Ottawa fez.
A equipe, liderada pelo professor Ravi Bhardwaj e seus alunos de doutorado Ashish Jain e Jean-Luc Bégin, com a colaboração dos professores Thomas Brabec, Ebrahim Karimi do uOttawa Nexus for Quantum technology Institute, e Paul Corkum, Canada Research Chair in Attosecond Photonics, desenvolveu uma nova técnica quiróptica para diferenciar as duas imagens espelhadas não sobreponíveis de uma molécula quiral. Sua eficiência pode até ser dimensionada e controlada usando feixes de luz helicoidais polarizados lineares.
“Nossa compreensão das interações luz-matéria é baseada principalmente na propagação da luz homogeneamente polarizada e no domínio das transições dipolo-ativas entre diferentes estados quânticos da matéria”, explicou Jean-Luc Bégin. “Os efeitos multipolares de ordem superior são frequentemente ignorados. Nossas descobertas demonstram sua importância.”
Suas principais descobertas incluem:
• A sensibilidade quiral aprimorada pode ser observada diretamente usando feixes de luz helicoidais linearmente polarizados sem qualquer intermediário.
• A absorção diferencial de luz helicoidal assimétrica esquerda e direita pode ser observada mesmo em moléculas aquirais que podem ser dimensionadas e controladas com precisão.
• A absorção de luz dependente da helicidade surge devido ao acoplamento dos momentos de dipolo elétrico e quadrupolo elétrico e pode ser ajustada alterando a polarização do laser.
“Detectar enantiômeros com maior sensibilidade é essencial na indústria farmacêutica para eliminar os efeitos colaterais indesejados de um medicamento”, acrescentou Ashish Jain. “Além disso, o controle das interações luz-matéria demonstrado por nós com luz helicoidal potencialmente abre novas oportunidades em espectroscopia, máquinas moleculares movidas a luz, comutação óptica e sondagem ultrarrápida de materiais magnéticos.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Ottawa. Original escrito por Isabelle Mailloux Pulkinghorn. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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