Bilim insanları, moleküllerin hareketlerini incelemek için kullanılan nötron saçılımı tekniğinde devrim niteliğinde bir analiz yöntemi geliştirdi. Bu yeni yaklaşım, moleküler dinamik simülasyonları, Bayesian model ayrımcılığı ve polarizasyon analizini birleştirerek, geleneksel yöntemlerin çözemediği moleküler hareket türlerini ayırt edebiliyor.
Quasi-elastik nötron saçılımı (QENS), kataliz, enerji malzemeleri ve gaz adsorpsiyonu gibi alanlarda kritik olan atom ve molekül hareketlerini inceler. Ancak geleneksel analitik yöntemler, farklı fiziksel süreçlerin benzer spektral imzalar üretmesi nedeniyle sıklıkla belirsiz sonuçlar veriyordu. Bu durum, moleküler dinamiklerin yanlış yorumlanmasına yol açıyordu.
Araştırmacılar, yeni yöntemlerini sıvı benzen molekülleri üzerinde test etti. Benzen, mikrogözenekli kataliz süreçlerinde önemli rol oynayan aromatik bir moleküldür. Çalışma sonucunda, benzen moleküllerinin anizotropik rotasyon hareketleri ilk kez tam olarak çözümlenebildi.
Elde edilen bulgular, benzen moleküllerinin 'spinning' ve 'tumbling' difüzyon katsayılarının daha önce tahmin edilenden önemli ölçüde farklı olduğunu gösteriyor. Bu moleküller, beklenenden çok daha güçlü anizotropik davranış sergiliyor.
Bu gelişme, katalitik süreçlerin daha iyi anlaşılmasına ve enerji depolama malzemelerinin geliştirilmesine önemli katkılar sağlayacak.