Laserpulse kontrollieren gezielt Reaktionen
Genetische Algorithmen helfen Reaktionen zu steuern
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Erstmalig ist es einer Gruppe von Physikern und Chemikern der Freien Universität Berlin gelungen, eine Reaktion mit Hilfe eines ultrakurzen Laserpulses zu kontrollieren und gleichzeitig den zugrundeliegenden Mechanismus zu verstehen.
Die Entwicklung ultrakurzer Laserpulse erweckte vor einiger Zeit die Hoffnung, gezielt einzelne Bindungen zu manipulieren. Leider wird diese Ziel oft durch den schnellen Energiefluss innerhalb eines Molekülgerüsts verhindert. Durch den Einsatz von genetischen Algorithmen bei der Erzeugung der Laserpulse konnten in letzter Zeit komplex geformte Pulse geschaffen werden, welche tatsächlich in der Lage sind, einzelne Reaktionswege zu selektieren.
Nun wurde von Dr. Leticia Gonzalez und Mitarbeitern des Instituts für Chemie der FU Berlin in Zusammenarbeit mit Dr. Stefan Vajda und Co. vom Institut für Physik ein evolutionärer Algorithmus entwickelt, der optimierte Laserpulse zur Ionisierung eines Organometallkomplexes erzeugt. Mit Hilfe dieser speziellen Lasersteuerung werden im Experiment keinerlei konkurrierende Prozesse ausgelöst.
In Kombination dieser Methode mit ab initio Rechnungen konnten erstmals die elementaren Schritte der Anregung und Ionisierung aufgeklärt werden. (Daniel et. al, Science 2003 299:536-539)
"Es könnte einmal möglich werden, Moleküle durch Laser direkt zu manipulieren" sagt Dr. Gonzalez von der FU Berlin "diese Einblicke in die grundlegenden Mechanismen chemischer Reaktionen können wesentlich dazu beitragen." sagt sie weiter.
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