La técnica, denominada difracción de electrones ultrarrápida (UED, del inglés Ultrafast Electron Diffraction), consiste en que un proceso ultrarrápido iniciado en una molécula por medio de un pulso láser de femtosegundos es resuelto en el tiempo por medio de una sonda consistente en pulsos de electrones ultrarrápidos que dan lugar a difracción, proporcionando así información estructural del sistema molecular en función del tiempo en la escala temporal de interés o, en otras palabras, su dinámica estructural.
Los trabajos pioneros en UED llevados a cabo en el grupo del Prof. Zewail, del Instituto de Tecnología de California .han permitido estudiar de esta manera reacciones químicas, dinámica molecular de estados excitados y cambios conformacionales en moléculas fuera del equilibrio, en sus escalas temporales ultrarrápidas características. Sin embargo, es en general un reto poder aplicar este método a materiales orgánicos con centros de dispersión débiles, termolábiles y de baja conductividad térmica. Estas características de los sistemas moleculares bajo estudio implican que la fuente de pulsos de electrones ultrarrápidos que proporciona la difracción deba ser extremadamente brillante con el fin de obtener difractogramas de alta calidad antes de que el calor acumulado por la excitación láser degrade la muestra o enmascare la dinámica estructural que se pretende medir.
En el trabajo publicado en Nature por el grupo del Prof. Dwayne Miller del Departamento Max Planck de Dinámica Estructural de Hamburgo (Alemania) y del Departamento de Química de la Universidad de Toronto (Canada) [Nature,496, 343 (2013)] se ha demostrado cómo el empleo de una fuente de pulsos de electrones ultrabrillantes de femtosegundos ha permitido monitorizar movimientos moleculares en una sal orgánica, (EDO-TTF)2PF6, donde EDO-TTF es etilendioxitetratiafulvaleno, según esta sufre una transición de fase aislante-metal fotoinducida, superando los problemas mencionados. Después de la excitación de la sal orgánica con un pulso láser de femtosegundos, estos investigadores han sido capaces de medir patrones de difracción en función del tiempo, que permiten identificar cientos de reflexiones de Bragg con las que construir un mapa de la evolución estructural del sistema molecular.
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