Científicos descubrieron un método para observar interacciones moleculares ultrarrápidas dentro de líquidos utilizando una potente técnica láser previamente considerada inviable para fluidos, según una investigación de la Universidad Estatal de Luisiana. Los hallazgos del equipo, publicados el 5 de enero de 2026, revelaron que cuando se mezclaron productos químicos casi idénticos, una combinación exhibió un comportamiento inusual, produciendo menos luz y eliminando por completo una sola señal armónica.

Las simulaciones indicaron que una sutil interacción molecular interfirió con el movimiento de los electrones. Este descubrimiento demuestra que los líquidos pueden organizarse brevemente de maneras que alteran significativamente el comportamiento de los electrones. "Es como observar un fugaz apretón de manos molecular", dijo el profesor Kenneth Lopata del Departamento de Química de la LSU, autor principal del estudio. "Este apretón de manos, aunque breve, cambia drásticamente la forma en que los electrones se mueven e interactúan con la luz".

El equipo de investigación empleó una técnica llamada generación de armónicos de alto orden (HHG, por sus siglas en inglés), que implica el uso de pulsos láser intensos para generar fotones de alta energía. Tradicionalmente, la HHG se utilizaba principalmente en gases, pero el equipo de Lopata la adaptó para soluciones líquidas. El proceso consiste en disparar un láser intenso al líquido, lo que hace que los electrones se aceleren y emitan luz a diferentes frecuencias, conocidas como armónicos. El patrón de estos armónicos proporciona información sobre la estructura molecular y la dinámica del líquido.

En su experimento, los investigadores mezclaron metanol con fluorobenceno. Observaron que la mezcla producía menos luz de la esperada y que faltaba una de las señales armónicas. A través de modelos computacionales, determinaron que las moléculas de fluorobenceno estaban interrumpiendo la estructura de solvatación del metanol, creando una barrera que interfería con el movimiento de los electrones. Esta interferencia suprimió ciertas frecuencias de la luz emitida.

Las implicaciones de esta investigación se extienden a varios campos, incluyendo la ciencia de los materiales y el descubrimiento de fármacos. Comprender cómo interactúan las moléculas en los líquidos es crucial para diseñar nuevos materiales con propiedades específicas y para desarrollar fármacos más eficaces. "Los líquidos son el medio en el que se producen muchas reacciones químicas", explicó Lopata. "Ser capaces de observar estas interacciones ultrarrápidas nos da una nueva ventana a cómo suceden estas reacciones".

El desarrollo de la IA y el aprendizaje automático está desempeñando un papel cada vez más importante en el análisis de los complejos datos generados por estos experimentos. Los algoritmos de IA pueden identificar patrones y relaciones que serían difíciles de detectar para los humanos, acelerando el ritmo del descubrimiento científico. En este estudio, se utilizó la IA para analizar los datos de la simulación e identificar el apretón de manos molecular que estaba interfiriendo con el movimiento de los electrones.

Las futuras investigaciones se centrarán en explorar otras mezclas líquidas e investigar el papel de las diferentes interacciones moleculares. El equipo también planea desarrollar nuevas herramientas impulsadas por IA para analizar los datos de HHG, lo que podría conducir a conocimientos aún más detallados sobre el comportamiento de los líquidos. Los hallazgos podrían conducir potencialmente al desarrollo de nuevas tecnologías para controlar las reacciones químicas y crear materiales novedosos.