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Osservato per la prima volta un legame a idrogeno
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(Foto: University of Basel, Department of Physics
(Foto: University of Basel, Department of Physics

Di tutti gli elementi che gli scienziati stanno cercando di studiare meglio, l’idrogeno è in cima alla lista. E ora, per la prima volta, i fisici dell’università di Basilea sono riusciti a individuare direttamente un legame a idrogeno all’interno di una singola molecola. Fondamentali nella struttura del dna, proteine e acqua, i legami a idrogeno sono molto più deboli di altri legami chimici e finora era stato impossibile vederli: utilizzando un sofisticato dispositivo di imaging, ossia un microscopio a forza atomica in grado di misurare la loro forza esatta, gli scienziati sono riusciti finalmente a visualizzarli in modo chiaro.

L’idrogeno è l’elemento chimico che rappresenta il 75% dell’universo osservabile e più del 90% di tutti i composti organici. “L’atomo di idrogeno, il più piccolo e abbondante, è di grande importanza sia in fisica che in chimica”, spiegano i ricercatori svizzeri su Science Advances. “Anche se molti metodi di analisi sono stati applicati per il suo studio, nessuno finora era riuscito a osservare direttamente un legame a idrogeno”. Di cosa si tratta? Il legame a idrogeno è un particolare tipo di forza intermolecolare – quella che tiene insieme le molecole, per l’appunto – in cui un atomo di idrogeno si lega a elementi molto elettronegativi, ovvero che tendono ad attrarre a sé elettroni, acquisendo una debole carica positiva.

Per studiarlo nel dettaglio, il team di ricercatori si è servito del propellano, una molecola a elica composta da due atomi di idrogeno e del monossido di carbonio, in cui è presente un atomo di ossigeno. Servendosi del microscopio a forza atomica, sofisticato strumento ad alta risoluzione utilizzato per l’analisi della materia su scala nanometrica, il team di ricercatori è così riuscito a misurare la forza e la distanza tra un i due atomi di idrogeno e l’ossigeno. “I nostri risultati confermano esattamente i calcoli stabiliti dal legame a idrogeno per questo tipo di molecola”, concludono i ricercatori. “La misura diretta del legame a idrogeno aprirà la strada a nuovi metodi per lo studio e l’identificazione di molecole tridimensionali, come dna e polimeri”.

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