Grazer Forschungsteam vermisst erstmals Reaktionskegel bei molekularen Kollisionen

Forschende der Universität Graz haben untersucht, wie Moleküle bei gezielten Zusammenstößen chemisch reagieren. Dabei gelang es erstmals, den räumlichen Bereich zu beschreiben, in dem eine chemische Reaktion während der Kollision erfolgreich verlaufen kann.

Beteiligt an der Studie war Leonhard Grill vom Institut für Chemie der Universität Graz, gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen aus Prag, Olmütz und Berlin. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal „Science“ veröffentlicht.

Kollisionen unter dem Rastertunnelmikroskop

Für die Untersuchung nutzte das Team ein Rastertunnelmikroskop, mit dem einzelne Moleküle gezielt zusammenstoßen gelassen wurden. Position und Ausrichtung der Zielmoleküle wurden dabei exakt eingestellt und variiert. Der Ausgang jeder einzelnen Kollision wurde anschließend verfolgt.

Die Auswertung zeigte, dass erfolgreiche Reaktionen ausschließlich dann stattfinden, wenn sich die Teilchen beim reaktivsten Atom des Ziel-Moleküls berühren. Dieser sogenannte Reaktionskegel wurde im Rahmen der Studie erstmals überhaupt vermessen.

Rolle einzelner Oberflächenatome

Den Forschenden zufolge können einzelne Atome auf der Oberfläche dazu beitragen, eine Reaktion auch dann möglich zu machen, wenn die Ausgangslage der Kollision ungünstig ist.