Second Harmonic Generation Mediated by Aligned Water in Starch Granules
Notice bibliographique
Résumé
The origin of second harmonic generation (SHG) in starch granules was investigated using ab initio quantum mechanical modeling and experimentally examined using polarization-in, polarization-out (PIPO) second harmonic generation microscopy. Ab initio calculations revealed that the largest contribution to the SHG signal from A- and B-type allomorphs of starch originates from the anisotropic organization of hydroxide and hydrogen bonds mediated by aligned water found in the polymers. The hypothesis was experimentally tested by imaging maize starch granules under various hydration and heat treatment conditions that alter the hydrogen bond network. The highest SHG intensity was found in fully hydrated starch granules, and heat treatment diminished the SHG intensity. The PIPO SHG imaging showed that dried starch granules have a much higher nonlinear optical susceptibility component ratio than fully hydrated granules. In contrast, deuterated starch granules showed a smaller susceptibility component ratio demonstrating that SHG is highly sensitive to the organization of the hydroxyl and hydrogen bond network. The polarization SHG imaging results of potato starch granules, representing starch allomorph B, were compared to those of maize starch granules representing allomorph A. The results showed that the amount of aligned water was higher in the maize granules. Nonlinear microscopy of starch granules provides evidence that varying hydration conditions leads to significant changes in the nonlinear susceptibility ratio as well as the SHG intensity, supporting the hypothesis from ab initio calculations that the dominant contribution to SHG is due to the ordered hydroxide and hydrogen bond network.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».