Először készült valós idejű felvétel az atomok molekulán belüli mozgásáról. A kísérlet során a kutatók a molekula saját elektronjának segítségével jelenítették meg az atomok rezgését. A kutatásról részletesen a Nature oldalain megjelenő tanulmány számol be.

Az Ohioi Állami Egyetem fizikusa, Louis DiMauro és munkatársai gyors lézerimpulzusok (50 femtoszekundum) segítségével kiütötték pályájáról a molekula egyik külső elektronját. Amikor az elektron visszazuhant alapállapotába, a vízbe dobott kő keltette fodrozódáshoz hasonló apró hullámok terjedtek végig a molekula szerkezetén. A rezgések mérésével tulajdonképpen egy diffrakciós mintát kaptak, ennek alapján pedig megállapították a molekula méretét és alakját, valamint a benne elhelyezkedő atomok helyzetét, valamint azokat az aprócska elmozdulásokat, amelyek az elektron pályaelhagyása óta eltelt időben bekövetkeztek.

DiMauro elmondta, hogy a kísérletek során rájöttek, hogy befolyásolni tudják a „kilőtt” elektron röppályáját a lézer beállításainak módosításával, innen pedig már csak egy lépés a kémiai reakciók elektronok útján történő irányítása.

Az atomok mozgásának egyetlen elektronnal történő „megvilágítása” tulajdonképpen egy anyagvizsgálati módszer átültetése kisebb méretekbe. A lézer-indukált elektrondiffrakció (LIED) segítségével szilárd anyagok felszínét szokták vizsgálni. A mostani kísérlet alanyául olyan molekulákat választottak (nitrogén és oxigén), amelyek felépítése viszonylag egyszerű és tulajdonságaik ismertek. A módszer a tesztek alapján ilyen kis méretekben is működőképesnek bizonyult.

A kémiai reakciók irányításán túl a metódus új eszközt jelent az anyagok szerkezeti és dinamikai vizsgálatára. Segítségével a jövőben lehetőség nyílhat arra, hogy jobban megértsük a kémiai folyamatok egyes lépéseit.