Ciak si gira!
In anteprima assoluta il nano-movie interamente recitato da atomi
Al Dipartimento di Fisica della Sapienza va in scena la ripresa in slow motion del moto atomico 800px-Innenhof_des_Palazzo_della_Sapienza

Con la fotografia si fissa un momento ben preciso senza che degli attimi che seguono rimanga più nulla. Questo vale anche quando a essere immortalati sono gli atomi, attraverso le moderne tecniche di microscopia. Che ne e’ dunque della “vita” di un atomo dopo che è stato fotografato, ovvero dei processi primari che governano i fenomeni fisici, chimici e biologici?

Riuscire a filmare il movimento degli atomi è stato l’obiettivo di uno studio condotto dal gruppo Femtoscopy, coordinato da Tullio Scopigno del dipartimento di Fisica della Sapienza, in collaborazione con il Politecnico di Milano e l’Ecole Polytechnique di Parigi.

I ricercatori sono riusciti a realizzare un vero e proprio film molecolare, riprendendo direttamente il movimento degli atomi in risposta ad una sollecitazione impartita attraverso un brevissimo flash luminoso.

“Nonostante la semplicita’ della sceneggiatura, l’impresa è stata particolarmente complessa, perché l’atomo nei suoi movimenti è rapidissimo: l’intervallo tra il ciak e il primo fotogramma e’ durato una manciata di femtosecondi. Basti pensare che la luce – che in un secondo viaggia dalla terra alla luna- in un tempo cosi’ piccolo copre una distanza pari alle dimensioni di un batterio”, spiega Tullio Scopigno.

Per giungere a questo risultato, il gruppo di ricerca della Sapienza ha sviluppato la Femtosecond Stimulated Raman Spectroscopy, una innovativa tecnica in grado di fornire informazioni vibrazionali e strutturali con altissima risoluzione temporale, in modo da poter ricostruire in tempo reale il moto atomico.

“Abbiamo utilizzato dei flash luminosi di durata brevissima, ottenuti da un laser a femtosecondi, per depositare energia in forma estremamente localizzata all’interno della Mioglobina, una proteina molto importante nei processi di consumo di ossigeno del corpo umano per la produzione di energia” aggiungono Carino Ferrante ed Emanuele Pontecorvo, primi autori dell’articolo appena pubblicato su Nature Chemistry.

Questo importante esperimento, proposto quasi dieci anni fa attraverso un ERC-Starting grant e realizzato grazie al relativo finanziamento, risolve nello specifico una controversia sul trasporto energetico nelle emo-proteine, ed apre una prospettiva nuova per la visualizzazione dei fenomeni ultraveloci nelle biomolecole. 

Lo studio è stato pubblicato su Nature Chemistry (“Direct observation of subpicosecond vibrational dynamics in photoexcited myoglobin” doi.10.1038/nchem.2569)

 

Link al nano-movie del moto atomico nella Mioglobina: https://flic.kr/s/aHskKu2iHS

Testo dall’Ufficio Stampa e Comunicazione Università La Sapienza di Roma.
Il cortile del Palazzo della Sapienza, foto di Anthony Majanlahti (antmoosehttp://www.flickr.com/photos/antmoose/14694803/), daWikipediaCC BY 2.0, caricata da Foundert~commonswiki.