Физики рассмотрели фотохимию атмосферы
Исследователи из Мюнхенского университета им. Людвига и Максимилиана (LMU) рассмотрели последствия взаимодействия света с молекулами на поверхности наноскопических аэрозолей.
Выводы проекта представлены в Nature Communications, сообщает sciencedaily.com. В исследовании участвовали специалисты из Института квантовой оптики Макса Планка (MPQ).
Нанокосмос находится в постоянном движении. Все природные процессы определяются взаимодействием излучения и материи. Сталкиваясь с частицами, свет запускает реакции. Меняя энергетическое состояние электронов, он перестраивает атомы, влияя на молекулярную структуру. Процессы заметно ускоряются, когда атмосферные наночастицы поглощают реактанты. Этот феномен – важная составляющая фотохимии, влияющая на климат и здоровье человека. Команда профессора Матиаса Клинга и доктора Бориса Бергеса рассмотрела подробности взаимодействия света и аэрозольных частиц.
Группа разработала новый метод, реакционную наноскопию, позволяющий изучать элементные физико-химические переходы на твердых границах сред. Ученые использовали подход, чтобы охарактеризовать реакцию этанола с молекулами воды на поверхности стеклянных наночастиц под действием мощного лазера. Сферы раздражали сверхкороткими импульсами, длительностью несколько фемтосекунд.
Технология позволила записать взаимодействие света и материала в 3 измерениях с наномерным разрешением.
«Мы наблюдали отсоединение и ускорение ионов водорода от молекул на поверхности наночастиц. Процесс формирует основу для визуализации с высоким пространственным разрешением, — отметили авторы. – Технология позволяет точно определить положение наночастиц при самом активном протекании реакции. За счет этого мы можем отследить процесс поглощения аэрозолями веществ».
Подобные явления важны для атмосферной физики и астрохимии. Так, взаимодействие света с аэрозольными частицами может сильно влиять на климат. В ближайшем будущем результаты исследования позволят получить новую информацию об атмосферной химии.
