"Mobilitas Pluss ERC granditaotlemise toetus" projekt MOBERC3
MOBERC3 "Valgusel põhinev molekulaarne multimeeter: Photo3M (1.05.2016−31.10.2017)", Aleksander Rebane, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut.
MOBERC3
Valgusel põhinev molekulaarne multimeeter: Photo3M
Photonic Molecular Multi-Meter: Photo3M
1.05.2016
31.10.2017
Teadus- ja arendusprojekt
Mobilitas Pluss ERC granditaotlemise toetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP200 Elektromagnetism, optika, akustika 1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.05.2016−31.10.2017
PerioodSumma
01.01.2016−31.12.201696 500,00 EUR
96 500,00 EUR

Molekulaarses pikkusskaalas laengute, dipoolide ja indutseeritud dipoolide vahel mõjuvad elektrostaatilised jõud mängivad olulist rolli paljudes nähtustes füüsikas, keemias ja bioloogias. Kui oleks võimalik neid nanomeetri suurusjärgus elektrostaatilisi vastasmõjusid piisavalt täpselt eleksperimendis mõõta, siis see lubaks lahti harutada looduse selliseid põnevaid mõistatusi nagu näiteks valkude kokkupakkimine, ülitõhus fotosünteesi protsess, katalüüs jne. Selline teadmine hõlbustaks omakorda uudsete tehislike süsteemide loomist nagu senisest effektiivsem energia tootmine päikesevalgusest, uute ravimite väljatöötamine haiguste raviks jne. Kuid selleks, et nimetatud sihini jõuda on esmalt tarvis leiutada mõõtmistehnika elektrostaatiliste molekulaarsete parameetrite nagu dipoolmoment ja polariseeritavus tapseks määramiskes reaalajas. Antud projekti eesmärk ongi seda laadi uudete füüsikaliste mõõtmiste väljaarendamine ülikiire multifotoonse neeldumis effektide baasil.
Electrostatic forces acting between molecular-scale charges, dipoles and induced dipoles play a crucial role in many phenomena in physics, chemistry and biology. If one could quantify and predict molecular electrostatic interactions, then that might allow unlocking fascinating puzzles of nature such the speed and accuracy of protein folding, unsurpassed efficiency of natural photosynthesis, catalysis etc. This knowledge would facilitate creation of artificial high-efficiency light-harvesting and energy-production systems, new medications and cures for diseases, super-strong adhesives, surfactants, etc. However, to reach the required quantitative understanding of the underlying physical interactions, one needs to measure the key electrostatic molecular parameters such as dipole moments and polarizabilities with sub-nanometer spatial resolution. The goal of this project is to develop such new measurements using special properties of ultrafast multi-photon absorption of chromophores