Физики из МФТИ нашли способ ускорить поиск методов выявления "нобелевских" молекул

МОСКВА, 9 октября. /ТАСС/. Российские исследователи впервые детально разобрались в том, какие сигналы порождают электроны в зеркальных молекулах, закрученных влево или вправо, наблюдая за ними с помощью специальных спектроскопов. Эти измерения позволили ученым обнаружить сразу два набора сигналов, которые пригодятся для создания новых методов обнаружения таких веществ, сообщили в Центре научной коммуникации МФТИ. Эту информацию сообщает сайт ТАСС.

Оказалось, что сигнал складывается из двух физически разных вкладов: один рождается на стадии туннелирования электрона, другой — на стадии его возвращения к молекуле. Каждый из них можно включать и выключать по отдельности, меняя лишь один параметр эксперимента — относительную фазу двухцветного лазерного поля.

Открытие сделали профессор МФТИ Олег Толстихин и доцент МФТИ Кирилл Базаров, изучая перспективную методику определения направления "закрученности" органических веществ. Интерес ученых к этой проблеме объясняется тем, что многие молекулы в живых клетках закручены только вправо или влево, причем разные зеркальные формы одной и той же молекулы могут быть как полезными, так и опасными для организма.

Такие сложности заставляют биологов, химиков и фармацевтов искать способы синтеза только одной из двух форм этих веществ. За открытие одного из таких подходов на этой неделе вручили Нобелевскую премию по химии. Физики же разрабатывают методы, позволяющие выявлять "зеркальные" молекулы и определять направление их "закрученности" с помощью лишь вспышек света или других электромагнитных волн.

Большие надежды ученые возлагают на метод спектроскопии перерассеянных фотоэлектронов, который использует электроны внутри самой зеркальной молекулы для получения информации о ее структуре. В его рамках молекулы облучают сильными вспышками лазерного излучения, которые "вырывают" один из электронов, разгоняют его и возвращают назад, сталкивая с ионизированной молекулой.

До сих пор исследователи не имели четкого представления о том, на каких стадиях полета электрон "собирает" информацию о структуре молекулы, что мешало улучшать качество замеров. Серия расчетов и опытов, проведенная российскими учеными, помогла выявить две стадии полета, наблюдения за которыми дают информацию о пространственной форме зеркальных молекул. Также показано, что уже существующие установки можно использовать для наблюдений за каждой из них, что в перспективе ускорит разработку подходов для быстрого и надежного определения формы зеркальных молекул.

Нобелевскую премию по химии за 2026 год получат Анри Каган из Франции и Кенсо Соаи из Японии, сообщил Нобелевский комитет по химии Королевской академии наук Швеции. Ученых отметили за "открытие нелинейных эффектов и автокатализа в асимметричном органическом синтезе". Их открытия активно используются в фармацевтике и химической промышленности для синтеза различных "зеркальных" молекул.