“Per i loro studi di reazioni chimiche estremamente veloci, effettuate disturbando l’equilibrio per mezzo di impulsi di energia molto brevi”. Nel 1967 queste parole accompagnavano il Premio, assegnato per la comprensione della cinetica chimica.
Le reazioni chimiche si basano principalmente sulla formazione di sostanze dai reagenti, ma non tutte le reazioni sono uguali. Mentre alcune possono essere misurate con un orologio rudimentale, altre procedono a velocità che attualmente sfidano la misurazione con tutte le tecnologie più sofisticate.
Prendiamo ad esempio il processo di trasferimento di elettroni, che tipicamente procede su una scala temporale di femtosecondi, 10-15 s o un quadrilione di secondo. Per metterlo in prospettiva, si può dire che un femtosecondo è la stessa parte di un secondo di 31.688.764 anni.
La storia della fotolisi flash è iniziata negli anni ’40 quando il professor Norrish e il suo socio di allora George Porter hanno deciso di studiare la cinetica di reazione utilizzando una lampada flash. L’idea era quella di avere un sistema in equilibrio, che viene poi disturbato da uno stimolo esterno.
Il processo di fotolisi della lampada flash è il seguente: una sostanza è posta vicino alla lampada, che fornisce lo stimolo necessario per eccitare la sostanza in una forma attivata o per la rottura delle molecole. È quindi possibile studiare queste molecole in modo spettroscopico.
L’ormai Lord Porter si trasferì a Sheffield nel 1955 dove rimase fino a quando si trasferì al Royal Institute nel 1966. Nel periodo in cui George si trasferì a Sheffield, ampliò gli usi della fotolisi flash dimostrando i suoi usi nella chimica organica e biologica. Perfezionamenti al metodo sono stati fatti nel corso degli anni, in particolare con la scoperta del laser che significa che impulsi più brevi potrebbero essere eseguiti registrando tempi di picosecondi.
L’importanza del loro metodo non può essere sottovalutata, ed è stata articolata perfettamente dal presentatore del premio Nobel Prof. H. Olander:
La conoscenza dettagliata del comportamento delle molecole attivate era scarsa e molto insoddisfacente. Il suo metodo della fotolisi flash fornisce un potente strumento per lo studio dei vari stati delle molecole e il trasferimento di energia tra di loro.
Prof. H. Olander
Presentatore del premio Nobel
Sono passati cinquant’anni da quando George Porter e Ronald Norrish hanno sviluppato la fotolisi flash. In questo tempo il loro metodo è stato usato innumerevoli volte per studiare la cinetica ed è ancora in uso oggi. L’avvento di nuove tecnologie migliorate può aver portato a miglioramenti nella velocità di misurazione e in tempi più brevi di studio, ma ha ancora richiesto l’innovazione e la visione dei primi ricercatori pionieri.