在黑色素相互作用上闪耀一丝光芒

在一个全新的实验室进行的第一个实验旨在揭示允许黑色素保护皮肤免受有害紫外线辐射的微观机制。

沙特国王大学(KSU)的阿秒科学实验室(ASL)将成为阿拉伯世界第一个使用尖端阿秒激光技术生成超短脉冲光的技术，仅持续十亿分之一十亿分之一秒，可以捕获原子内其他不可见电子的图像。

研究人员将首先发射模拟日照的飞秒激光脉冲，然后再发射另一个探测阿秒脉冲，以跟踪第一次光线对系统的影响。然后光谱系统将捕获光与物质的相互作用并进行分析。

首席研究员Adil Haseeb希望更好地了解黑色素在不同物理状态下的电导率和光电导率响应：固体，糊状物和液体。

“更具体地说，这种分子如何防止紫外光子破坏键并改变分子结构，从而起作用?”共同研究员Ferenc Krausz说。“黑色素分子中的电子必须在这些机制中发挥重要作用。

他希望观察分子内发生的事情会回答这些问题。

“黑色素是一种众所周知的有机导体，其电荷携带电子和质子，”Haseeb说。“我们希望找到哪种载体类型在加湿水平上占主导地位，并检查不同pH值和金属负载下这些不同状态下的光电导率。”

“由飞秒激光器和瞬时激光器产生的短紫外脉冲应该有助于我们解开这些神秘的非破坏性黑色素高能光子相互作用的一些细节，并且它可能提出了使用有机材料防止核辐射的方法，” Haseeb。

短紫外脉冲应该有助于我们解开这些神秘的非破坏性黑色素高能光子相互作用的一些细节。

最先进的阿秒光束线可产生强烈的激光脉冲和良好控制的波形，仅包括几个波周期。克劳斯解释说，这些脉冲集中在真空室内的氖气射流中。

“这些脉冲的强电场将原子中最弱结合的电子分离，将其从核中拉出，并在接下来的半个周期中将其推回原子核附近，”他说。

该装置可以与超快相机进行比较，能够以阿秒分辨率快速拍摄原子系统中电子运动的快照。

Haseeb说，过去，KSU的研究团队使用标准研究设备，但新实验室将为当地研究人员提供进行原创和新颖研究的机会。

来自加利福尼亚大学伯克利分校的研究员Stephen R. Leone没有参与这项研究，他说：“使用attoseceond测量来理解电子动力学有望解决半导体中的问题以及强相关材料以及分子中的电荷迁移。 ”

来自意大利国家研究委员会CNR-IFN的独立研究员Francesca Calegari自2006年以来一直在阿秒领域工作，他说阿秒激光源在原子和分子物理学，凝聚态物理科学和化学等许多领域都具有吸引力。

“在光化学和光生物学领域，真正的突破将是了解电子动力学在生物分子与高能光子相互作用引发的光化学过程中的作用，”她补充道。“它将为充分了解DNA损伤和光保护等基本过程开辟新的重要视角。”

ASL团队还计划利用实验室对黑色素进行进一步测试，收集其在辐射屏蔽及其磁性方面的作用，并研究化学反应的基本过程。

“还有其他超快激光实验室在飞秒体系中工作，但这是唯一能够探索这种快速过程的实验室 - 比王国目前探索的快1000倍，”联合研究员Matthias Kling说。 。