Si bien mucho se conoce del estado inicial y final de los compuestos que participan en las reacciones químicas, no ocurre lo mismo con el proceso propiamente dicho. Esto se debe, mayormente, a dos grandes limitaciones: la velocidad de las reacciones (ocurren en la escala del femtosegundo, 1 fs = 10-15 s) y la magnitud de los cambios estructurales que tienen lugar (del orden del subangstrom). Por lo tanto, para diseñar un experimento capaz de observar los cambios en la estructura de las moléculas conforme estas avanzan en una reacción se deben sortear dichas barreras. Dado que no existe una cámara con obturadores capaces de operar en los femtosegundos, la utilización de láseres con pulsos ultracortos (< 100 fs) junto con la técnica estroboscópica permiten eludir la barrera temporal. Las espectroscopías UV/Vis resueltas en el tiempo utilizan estos láseres y permiten estudiar la evolución de la estructura electrónica de los sistemas a lo largo de una reacción. Es estos experimentos, un haz del láser es utilizado para iniciar una reacción en la muestra y un segundo haz, que incide en la muestra con un retardo variable respecto al haz de excitación, se utiliza para medir, por ejemplo, el cambio en la absorbancia de la muestra. Sin embargo, estas técnicas no son sensibles en forma directa a los cambios en la estructura molecular ya que para esto es necesario utilizar radiación con longitudes de onda del orden de las distancias interatómicas, es decir, rayos X o electrones. Y esta radiación debe ser obtenida en forma de pulsos con una duración de subpicosegundo. En nuestro grupo utilizamos difracción de electrones en la escala del femtosegundo (femtosecond electron diffraction, FED) en combinación con espectroscopías UV/Vis/NIR resueltas en el tiempo y diversas técnicas de estado estacionario para estudiar la dinámica ultrarrápida de diferentes reacciones y procesos físicos en sistemas con potenciales aplicaciones en la conversión y el almacenamiento de energía solar.
Director
Gastón Corthey
Gastón Corthey, investigador Adjunto CONICET
Martín Gambarotta, técnico de laboratorio
Gastón Grosman, estudiante de grado
Max Planck Partner Group: Ultrafast Structural Dynamic
Director: Gastón Corthey
Financiación por año: €20000
2019-2023 PICT PRH
Director: Gastón Corthey
Financiación: AR$500000
TECSCI
Es un spin off del Laboratorio de Óptica del Instituto de Nanosistemas, que apunta a ser una empresa líder en el desarrollo de equipamiento científico de fuentes abiertas para su uso en laboratorios industriales, investigación y educación, con foco en procesos nanotecnológicos, óptica y espectroscopía.
La singularidad de TECSCI radica en ofrecer open-source hardware estándar y personalizado, y satisfacer las necesidades del cliente.
Nació en 2018 como respuesta a la problemática detectada por los científicos fundadores de este proyecto: el precio del equipamiento científico, tanto electrónico como mecánico, se encuentra sobrevalorado en el mercado. Cualquier modificación o reparación posterior requiere de la contratación exclusiva de servicios técnicos del fabricante, e impide su adaptación a los requerimientos específicos de los experimentos científicos y/o mantenimiento económico y funcional.
TECSCI se enfoca en el diseño y construcción de equipamiento de fuentes abiertas utilizando fabricación digital, microcontroladores de acceso abierto y creación colaborativa. Además, se dedica al desarrollo y producción de kits educativos de experimentos de química, física y biología para escuelas secundarias, universidades y museos interactivos de ciencia.
El proyecto está conformado por el Dr. Gastón Corthey, a cargo del área de equipamiento, la Dra. María Fernanda Cardinal, responsable del área de servicios y consultoría, y el Ing. Martín Gambarotta en área de electrónica.
