Física Molecular: Presentaron un modelo teórico de gran impacto

Universidad Nacional del Nordeste - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura

11 de Diciembre de 2017 | 5 ′ 4 ′′


Física Molecular: Presentaron un modelo teórico de gran impacto


Se trata de la generalización de un modelo teórico formulado entre los años ‘50 y ‘64 por los científicos norteamericanos Norman Ramsey y Willis Flygare, referido al fenómeno de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN).

Investigadores del Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica (UNNE-CONICET), encabezados por el doctor Gustavo Aucar, docente de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE e investigador de CONICET, presentaron en Alemania un modelo teórico que tendrá un alto impacto en la comunidad científica, y que abrirá el camino al estudio de nuevos fenómenos y nuevas interpretaciones de lo conocido en el área en que trabajan.

El grupo de científicos locales expuso, en la ciudad Marbourg, sobre la generalización de un modelo teórico, formulado entre los años ‘50 y ‘64 por los científicos norteamericanos Norman Ramsey y Willis Flygare, referido al fenómeno de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN).

Cuando se utiliza esta técnica se obtienen dos parámetros: el acoplamiento entre pares de espines nucleares y el apantallamiento electrónico de los núcleos. Ambas propiedades son indispensables para convertir a la RMN en uno de los instrumentos más potentes de la química, bioquímica y otras ramas de la ciencia. Al realizar un experimento con resonancia magnética se genera un espectro, que consiste en un conjunto de líneas que asumen la función de ser como las huellas digitales de una molécula. De ahí que con la espectroscopía de RMN se puedan identificar moléculas, determinar su estructura o estudiar procesos físicos químicos, bioquímicos estáticos o dinámicos.

Ramsey y Flygare lograron algo muy complicado: obtener los valores absolutos de los apantallamientos magnéticos mediante la medición de una constante que relaciona los espines nucleares con la rotación de la molécula, y el cálculo preciso de una parte del apantallamiento magnético. Cada tipo de núcleo atómico tiene una escala absoluta propia. El modelo teórico de los norteamericanos es un modelo no relativista, y por tanto válido sólo para moléculas que contienen átomos livianos (los que ocupan las primeras tres filas de la tabla periódica de los elementos).

¿Cuál es el aporte del trabajo del doctor Aucar y su equipo? Generalizar este modelo teórico de modo que incluya a los átomos más pesados, es decir, los que están ubicados de la cuarta fila hacia abajo de la tabla periódica.
“Desde hace varias décadas la comunidad científica sabía que el modelo de Ramsey y Flygare no era adecuado para átomos pesados, pero nadie sabía cómo generalizarlo al régimen relativista”, comenta -vía whatsapp- desde Alemania el doctor Gustavo Aucar.
“Varios grupos de científicos en todo el mundo trabajaron buscando esta generalización y no la encontraron. Por suerte, nuestro equipo, junto a otro de Buenos Aires, y a partir de la tesis de Aucar sobre la “Constante de Espín Rotacional”, encontramos la llave para desarrollar la generalización de la teoría que hoy exponemos a la comunidad científica”.

Gustavo Aucar fue el único investigador latinoamericano en exponer en Marbourg, donde presentó esta teoría y que, en base a estudios y resultados preliminares “funciona muy bien”. Básicamente, se trata de un nuevo modelo teórico que abrirá las puertas de nuevos estudios sobre estructuras moleculares y que introduce un nuevo término completamente relativista y sin interpretación física actual. Además se logró relacionar otras propiedades de un modo que no se había logrado hacer antes.

WATOC. El Doctor Gustavo Aucar junto al grupo del IMIT participó en Munich del 11 Congreso de la World Association of Theoretical and Computational Chemistry (WATOC). Se trata de un espacio que reúne a los más destacados científicos en el área de la Química Teórica y Computacional.
Aucar es uno de los 220 expositores y el único argentino invitado a presentar resultados de sus trabajos. “Estamos muy contentos, satisfechos y muy motivados porque demostramos que en la UNNE y en la región se puede hacer ciencia de primer nivel internacional. Hace tiempo que ya no venimos a estos Congresos solo a escuchar y aprender sobre lo que se hace en lugares de prestigio, sino que también contribuimos mostrando lo que hemos descubierto en nuestros laboratorios. Cuando a un científico lo invitan a exponer como orador en un Congreso internacional es porque consideran que el nivel de su producción está dentro del estándar internacional”.
Aucar presentó otro trabajo en el que demuestra la existencia de un “efecto” que afecta los parámetros magnéticos de la RMN y su magnitud es medible. Hasta el momento nadie lo había propuesto. Este efecto se debe al apilado de pares de moléculas de ADN. Si bien no existen mediciones experimentales, el grupo lo predijo a partir de cálculos precisos utilizando metodología propia.

Juan Monzón Gramajo
monzongramajo@hotmail.com
Juan Monzón Gramajo
Departamento de Comunicación Institucional


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