CIENCIA

Cuando las moléculas cambian de forma, ¿cuan lento pueden hacerlo?

Las moléculas se representan en su mayoría como objetos estáticos, por ejemplo, como bolas unidas con palos, como juguetes de niños. En estos modelos, las circunferencias representan los núcleos atómicos y las barras que los unen son los enlaces creados por los electrones; a partir de las posiciones relativas de ambos, podemos asumir una forma para la molécula. Así, si fuera posible construir un modelo más realista, veríamos núcleos vibrando alrededor de su ubicación «fija» y la molécula completa girando. Pero a menudo las moléculas reorganizan su estructura, adoptando una forma completamente diferente, es decir, se convierten en un isómero de esa molécula. Resolver algunas preguntas en química y física depende de la comprensión de la tasa de isomerización de las moléculas: cuan rápida o lentamente cambian sus formas.
Cualquier cambio en la forma de una molécula, incluso revertir la estructura para crear una imagen especular, afecta drásticamente sus propiedades.
Recientemente, Oded Heber, del Instituto Weizmann, desarrolló una forma de cronometrar esta reorganización y descubrió que puede ser mucho, mucho más lenta que cualquier tasa que se haya informado anteriormente para una molécula aislada.
Heber explica en un comunicado, que logró medir el tiempo de isomerización en una cadena de 10 átomos de carbono a medida que esta cadena se transforma en un anillo. Para poner en marcha el reordenamiento, los investigadores lo desactivaron con un pulso de láser controlado que excitó la molécula de carbono. En lugar de picosegundos, el proceso de transformación continuó durante cientos de microsegundos. En otras palabras, era hasta un millón de veces más lento que lo que otros experimentos habían demostrado hasta la fecha. Para explicar este comportamiento, los científicos desarrollaron un modelo estadístico.

El nuevo modelo puede ayudar a los astrofísicos a encontrar respuestas a algunas preguntas sobre moléculas complejas en el espacio exterior. Hasta ahora las moléculasse medían con espectroscopia, en condiciones de muy baja densidad. Entre esas moléculas complejas que se encuentran en el espacio exterior están los aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas, así como otras moléculas grandes de hidrocarburos, por lo que el modelo puede ayudar a los investigadores a comprender la química de estas moléculas biológicas en el cosmos.