Pierwszy kompletny obraz cząsteczki, Atom by Atom

Za pomocą mikroskopu sił atomowych naukowcy z IBM Research w Zurychu po raz pierwszy wykonali obraz w rozdzielczości atomowej pojedynczej cząsteczki, pentacenu węglowodorowego.

Ten obraz pentacenu, cząsteczki
składa się z pięciu pierścieni węglowych, był
wykonane przy użyciu siły atomowej
mikroskop. Kredyt: Nauka /AAAS

Mikroskopia sił atomowych polega na skanowaniu powierzchni za pomocą malutkiego wspornika, którego końcówka dochodzi do ostrego punktu w nanoskali. Podczas skanowania wspornik podskakuje w górę iw dół, a dane z tych ruchów są kompilowane w celu wygenerowania obrazu tej powierzchni. Mikroskopy te mogą być używane do obserwowania obiektów znacznie mniejszych niż te widoczne pod mikroskopami świetlnymi, których rozdzielczość jest ograniczona właściwościami samego światła. Mikroskopia sił atomowych ma dosłownie rozdzielczość w skali atomowej.

Jednak do tej pory nie było możliwe użycie go do spojrzenia z rozdzielczością atomową na pojedyncze cząsteczki. W takiej skali właściwości elektryczne badanej cząsteczki zwykle zakłócają aktywność końcówki skanującej. Badacze w IBM Research w Zurychu przezwyciężył ten problem, używając najpierw końcówki mikroskopu do pobrania pojedynczej cząsteczki tlenku węgla. To drastycznie poprawiło rozdzielczość mikroskopu, który naukowcy IBM wykorzystali do wykonania obrazu pentacenu. Dotarli do tlenku węgla jako dodatku wzmacniającego kontrast po wypróbowaniu wielu chemikaliów.

Naukowcy mają nadzieję, że dokładne przyjrzenie się pojedynczym cząsteczkom pozwoli im lepiej zrozumieć reakcje chemiczne i katalizę na niespotykanym dotąd poziomie szczegółowości.

Praca obrazowania jest opisana dzisiaj w czasopiśmie Nauka .

ukryć