İkiden fazla atomla kimyasal bir bağ kurabilir miyiz? Kulağa bilim yasalarına aykırı bir cümle gibi geliyor ancak bilim insanları bunu yapmanın bir yolunu bulduklarını düşünüyorlar.
Rydberg atomu çevresi yüksek uyarılmış bir durumda tek elektron içerir. Bu atomlar genellikle, bu yoğun elektronun aralıklı yolu nedeniyle özellikle büyük olan trilobit molekülleri olarak adlandırılan özel iki-atom bağ tiplerinin yarısı olarak görülür.
Yeni araştırmalar göstermektedir ki büyük trilobit molekülleri için önemli olan uzak elektron yörüngesi, Rydberg hidrojen atomlarının boş uzayda bir nokta ile ‘bağlanmasına ”da imkan tanıyabilir.
Bu bağ aşırı derecede kısaydı ama birçok kimyasal reaksiyonu değiştirecek yeni bir yöntem açabilirdi.
Araştırmacılardan biri olan Indiana’daki Purdue Üniversitesi’nden Matthew Eiles, New Scientist’te Andy Coghlan’a “Birkaç yüz mikrosaniye, hatta daha soğuk bir ortamda bağın devam edeceğini tahmin ediyoruz” diyor.
Eiles ve ekibi, yeni bağları “hayalet bağlar” olarak tanımlarlar. Aşırı hassas elektronlar, ikinci bir atomun mevcut olması halinde olduğu gibi, aynı pozisyona sabitlenmeye zorlanırlar.
Bu, elektron düzinelerce nanometreyi çekirdekten uzak tutarak, atomda bir dizi elektriksel ve manyetik darbeleri ateşleyerek yapılabilir.
Şimdilik, bu sadece bir hipotezdir: araştırmacılar gerçekte herhangi bir hayalet bağı sağlamamışlardır ancak bunun laboratuarda mümkün olabileceğini düşündüren modelleri hesaplamışlardır.
Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nden Johannes Wilhelm Deiglmayr, “Sanırım gerçekten yapılabileceğini düşünüyorum” diyor.
Deiglmayr, birkaç yıl önce süper-uzun Rydberg atomları geliştiren ekibin bir parçasıydı. Bir mikrometreyi ölçen bu özel atomlar (normalden yaklaşık bin kat daha büyük), hayalet yapışmayı mümkün kılan şeylerdir.
Araştırmacılar çizginin ilerleyen kısımlarında Rydberg atomlarının dikkatli bir şekilde manipüle edilmesiyle “daha da egzotik” hayalet durumlarının olabileceğini düşünüyorlar. Kuantum mekaniği alanında, kuantum kapıların yaratılmasında, örneğin bir temel kuantum devresinde bile bir kullanım olabilir.
Ve kimyasal tepkimelerin temel bir düzeyde nasıl çalıştığını değiştiren her şey – ışığı kullanarak ve yok ederek onları tek bir atomla bağlar oluşturmaya kadar – tüm yeni olasılıkları bir araya getirme potansiyeline sahiptir.
Hipotez söz konusu olduğunda, rakamlar toplanır – yakında iki atom yerine bir atom kullanan kimyasal bağlar görebiliriz. Bir sonraki adım, gerçek bir laboratuar deneyinde nasıl başarılacağını anlamaktır.
Eiles, New Scientist’e “Basit teorisyenler olarak, bu zorluğu uzmanlara ve deneycilere bırakacağız” dedi.
Çeviri: Figen Berber