Fotografato per la prima volta l’innesco di tutte le reazioni chimiche alla base della vita: è il moto ultraveloce degli elettroni, immortalato grazie a brevissimi impulsi di luce all’interno di uno dei ‘mattoni’ delle proteine. Il risultato, pubblicato su Science, si deve ad una collaborazione internazionale che ha come capofila il Politecnico di Milano insieme all’Università di Trieste e l’Istituto di fotonica e nanotecnologie (Ifn) del Cnr di Milano e Padova.

Lo studio potrà essere molto utile per capire, dal punto di vista atomico, l’azione delle radiazioni ionizzanti usate nella radioterapia contro i tumori, ma non solo: potrà avere ricadute pratiche nello sviluppo di celle solari più efficienti, nella realizzazione di microprocessori ultraveloci e potrà dare un grande impulso all’elettronica del futuro, quella molecolare, in cui i componenti elettronici saranno rimpiazzati da molecole.

Il movimento ultraveloce degli elettroni è stato catturato all’interno dell’aminoacido fenilalanina usando flash di luce della durata di alcuni miliardesimi di miliardesimo di secondo, che hanno consentito di seguire i primissimi istanti del processo più veloce mai osservato in una struttura biologica. I singoli fotogrammi del filmato mostrano come gli elettroni si muovano all’interno della struttura su scale temporali che precedono qualunque movimento dei nuclei degli atomi che costituiscono la molecola. Spiegare come gli elettroni si muovono su scala infinitamente piccola è essenziale per la comprensione di numerosi processi biologici, dato che le primissime fasi di tutte le reazioni chimiche alla base della vita sono dominate e indirizzate dal moto ultraveloce degli elettroni.