Kafein geceleri fizikçileri geceleri uyanık tutar. Özellikle de elektronların enerjiyi emme kapasitesiyle ilgili olanları. EPJ B’de yayınlanan yeni bir çalışmada, Fransız ve Japonlardan oluşan bir ekip, iyonlaştırıcı radyasyonun onun elektronlarına yapacağı etkiyi test etmek için kafein molekülünü bir oyun alanı olarak kullandı. Onların kuramı, kafein molekülünde yere özel, lokalize halde bulununan elektronlardaki iyonizasyon olgusunun açıklamasını yapıyor. Elektron uyarımı, bir molekülün bel kemiği boyunca pozitif yüklenimin ilerlemesi için kapıyı açık bırakıyor. Fransa’daki Claude Bernard Lyon 1 Üniversitesi’nden Thomas Niehaus ve meslektaşları, şu anda bu pozitif yük göçünü ultra kısa lazerin uyarıcı etkisi doğrultusunda ölçmek için bir yöntem geliştirmiş durumdalar.
Bu çalışmada, yazarlar zamana bağlı yoğunluk fonksiyoneli teorisine güvendiler. Bu, genellikle radyasyon emen bir molekülün içindeki dalga boyunun genişliğini saptamak için kullanılan bilgisayar bazlı bir tanımlama aracıdır. Bu ayrıca, fotovoltaik ve enerji dönüşümü materyallerinde elektrik yükü transferini araştırmak için de kullanılır. Bu, katı maddelerdeki elektrik taşıma dinamiklerini geçek zamanlı olarak gözlemlemek için de kullanılabilir.
Ultra Kısa Lazer Dalgalarının Önemi
Ultra kısa lazer kaynaklarının ortaya çıkmasıyla, bu teori şimdi deneysel olarak teste tabi tutulabiliyor. Bunun nedeni, elektronların yapılan enerjini emilimini meydana getirmesindeki zaman ölçeğinin, şu anda deneylerde gözlemlenebilecek kadar uzun devam etmesidir. Kafein molekülünde belirli yerlerde meydana gelen kimyasal reaksiyonları daha uzun dalga boylu lazerlerle fark etmek zordur çünkü lazerin ısısı belirli yerlere işlenmiş tüm bilgiyi hemen yok eder.
Yazarlar, gözlemlenen kafein molekülünün bel kemiği boyunca gerçekleşen pozitif yüklenme dinamiklerinin, lazer atışının zamanlamasına bağlı olduğunu buldular. Dahası, pozitif yüklenme göçünün dinamikleri, onların birbirleriyle ilişkili olmaları gerçeği ve bazı iyonizasyon kanallarının karmaşık etkileşimleri tarafından yönetiliyorlar.