Новости химической науки > Лазерные импульсы для роста кристаллов

Кратковременные импульсы лазера низкой интенсивности могут инициировать кристаллизацию, позволяя исследователям растить монокристаллы в нужном месте в течение минут, а не дней. Новая методика может быть использована для контроля строения полупроводниковых материалов или облегчить жизнь химикам, собирающимся подготовить образец для рентгеноструктурного анализа [1].

Короткие импульсы лазера, работающий в ближней ИК-области спектра, способствуют нуклеации кристаллов KCl в геле из агарозы. (Рисунок из J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja905232m)

Эндрю Александр (Andrew J. Alexander), из Университета Эдинбурга, возглавлявший исследование, отмечает, что у химиков появилась возможность выбирать время и место образования кристаллов.

Новая методика основана на наблюдениях Брюса Гаретца (Bruce Garetz) и Аллана Майерсона (Allan Myerson) из Политехнического Университета Нью-Йорка, которые обнаружили, что лазеры способствуют кристаллизации перенасыщенных растворов мочевины. Методика, получившая название нефотохимическая инициируемая лазером нуклеация [nonphotochemical laser-induced nucleation (NPLIN)], однако Гаретц и Майерсон не пытались установить время и место каждого элементарного акта нуклеации. —but they did not attempt to control the timing or location of each nucleation event.

При выполнении нового исследования Александр получил агарозовый гель, содержащий перенасыщенный раствор хлорида калия, покрыли его «маской», после чего подвергали его облучению 6-наносекундными поляризованными импульсами двух несфокусированных лазеров на алюмоиттриевом гранате (unfocused YAG lasers). На облученных участках кристаллы образовывались в течение минут. Впервые методика NPLIN была использована для контроля роста кристаллов.

Помимо кристаллов хлорида калия британские исследователи смогли использовать лазеры для кристаллизации лизозима яичного белка, однако они не до конца уверены в том, что методика NPLIN сможет помочь биохимикам в получении образцов труднокристаллизуемых белков.

Источник: [1] J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja905232m; [2] Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3475

метки статьи: #физическая химия