Plantele i-au ajutat pe oamenii de ştiinţă americani să descopere secretele celei de-a cincea stări a materiei. Un studiu al Universităţii din Chicago a descoperit legături la nivel atomic între fotosinteză şi condensatele de excitoni - o stare ciudată a fizicii care permite energiei să circule fără fricţiune printr-un material. Descoperirea este intrigantă din punct de vedere ştiinţific şi ar putea sugera noi modalităţi de a gândi la proiectarea produselor electronice, inclusiv a echipamentelor RMN, au declarat autorii.
La nivel atomic, procesul de fotosinteză este similar comportamentului pe care atomii îl manifestă atunci când se răcesc până aproape de zero absolut.
Cercetătorii de la Universitatea din Chicago spun că legătura dintre nivelul atomic al fotosintezei şi condensarea excitonilor - o stare fizică ce permite energiei să circule fără frecare printr-un material - nu a mai fost observată până acum.
Descoperirile lor ar putea impulsiona noi idei de gândire în ceea ce priveşte proiectele electronice, cum ar fi îmbunătăţirea caracteristicilor pentru aparatele RMN.
„Din câte ştim noi, aceste domenii nu au mai fost niciodată conectate înainte, aşa că am găsit acest lucru foarte convingător şi interesant", a declarat David Mazziotti, profesor la Universitatea din Chicago şi coautor al studiului, într-un comunicat de presă.
Mazziotti se ocupă cu modelarea interacţiunilor complexe ale atomilor şi moleculelor.
Deşi n-o putem vedea cu ochiul liber, modelarea pe calculator creează o fereastră pentru oamenii de ştiinţă pentru a vedea de ce aceste particule se mişcă într-un anumit fel. Mai recent, ei şi-au concentrat atenţia asupra fotosintezei la nivel molecular.
Fotosinteza este procesul prin care plantele captează lumina soarelui în frunze şi o transformă în energie.
La nivel atomic, însă, soarele eliberează particule de energie numite fotoni. Atunci când un foton de la razele soarelui atinge o frunză, acesta provoacă o schimbare într-o moleculă special concepută în care pierde un electron.
Electronul şi golul în care se afla odată pot acum să călătorească în jurul frunzei, unde transportă energia soarelui. Pe măsură ce se deplasează, acesta provoacă o reacţie chimică care produce zaharuri pentru plantă.
Electronul şi golul său pereche care călătoreşte se numeşte „exciton" - particulă fictivă asociată unei stări de excitaţie (constituită dintr-un electron şi un gol generat împreună şi legaţi între ei), care se propagă prin masa unui corp străin (dex).
Echipa a modelat modul în care se deplasează mai mulţi excitoni şi a observat un comportament ciudat.
Cercetătorii au văzut modele în traseele excitonilor care păreau similare cu comportamentul unui material cunoscut sub numele de condensat Bose-Einstein - cunoscut ca „a cincea stare a materiei".
Condensatul Bose-Einstein este o stare de agregare a materiei, care apare la temperaturi apropiate de zero absolut şi în care particulele cuantice au energie minimă, îşi pierd individualitatea şi se comportă ca un sigur obiect cuantic.
Celelalte patru stări cunoscute ale materiei sunt: solid, lichid, gaz şi plasmă.
