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Grupos de Investigación

Dinámica Estructural Ultrarrápida

Grupo Asociado al Max Planck Institute for The Structure and Dynamics of Matter, en Hamburgo, Alemania  

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.

Fernando A. Rodríguez Díaz, becario doctoral.

Licenciado en Física y magister en Ciencias con mención en Física por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas. Realizó estancias de investigación en España y El Salvador. Actualmente realiza el Doctorado en Química en la UNSAM, bajo la dirección del Dr. Gastón Corthey del INS-UNSAM y codirigido por el Dr. R. J. Dwayne Miller del MPSD.
Su tesis doctoral refiere al estudio de la dinámica ultrarrápida de las reacciones fotoquímicas que ocurren en nanomateriales fotosensibles, y enmarca la creación de un equipo de difracción de electrones para el laboratorio de óptica.

Gastón Corthey
Director

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Investigador Adjunto de CONICET


Doctor y Licenciado en Química por la Universidad Nacional de La Plata. Realizó un postdoctorado en dinámica estructural ultrarrápida en el Max Planck Institute for The Structure and Dynamics of Matter, en Hamburgo, Alemania como becario de la Fundación Alexander von Humboldt. 


Premios destacados: Ducloux de la Asociación Argentina de Química y menciones en el Prize for Young Chemists de la IUPAC y en el Premio Schumacher de la Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica.