Элементарные истории

Благодаря электронной микроскопии, то мы давно смогли увидеть красоту отдельных атомов. Первые изображения отдельных атомов в металлической решетке или поверхностном слое были получены в 1970-х при помощи метода трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ). Дальнейшее совершенствование этого метода в лаборатории Лоуренса в Беркли позволило достичь разрешения меньше радиуса атома водорода. Но как ни странно это может показаться, изображения больших молекул на том же уровне детализации получать не удавалось. Органические молекулы (а именно они обладают наибольшими размерами), недостаточно прочны, чтобы выдерживать электронную бомбардировку.

Дальнейшее развитие метода привело к появлению сканирующей туннельной микроскопии (СТМ), когда зонд измеряет изменение плотности зарядов, связанных с отдельными атомами, и сканирующей атомно-силовой микроскопии (САСМ), основанной на измерении ван-дер-ваальсова взаимодействия поверхности зонда с поверхностью исследуемого образца. Оба способа позволяют создавать изображения поверхности и пригодны для работы с изображениями отдельных молекул, но далеки от детализации ТЭМ. Теперь исследователи IBM придумали способ сделать это.

Лео Гросс и его коллеги из IBM в Цюрихе смогли, видоизменив САСМ, получить максимально подробное изображение пентацена, органических молекул, состоящих из пяти бензольных колец (см. рисунок). Исследователям удалось определить узлы гексагональных колец углерода и вывести позиции окружающих атомов водорода.
Одним из ключевых ноу-хау является способ предотвращения реакции микроскопа на прилипание пентацена за счет электростатических и ван-дер-ваальсовых сил. Команда достигла этого путем размещения одной (!) молекулы монооксида углерода на конце зонда, чтобы только один атом кислорода относительно неактивным вступил в контакт с пентаценом. Хотя силы поверхностного притяжения действуют квантово-механический эффект (запрет Паули) формирует силы отталкивания электронов пентацена и молекулы оксида углерода.
Исследователи измерили силу отталкивания зонда в каждой точке смогли бы построить “силовое” изображение молекулы. Пока это самое высокое достигнутое разрешение. В IBM считают, что их техника может открыть двери для наноэлектроники, компоненты которой строятся с точным позиционированием атомов и молекул. Работа может также дать ответ на действия катализаторов в реакции, что позволяет исследователям понять, что происходит на атомном уровне, говорит Гросс.

По материалам New Scientist

В этот день…

• 2009: Счеты-календарь — Вот таким календарем пользуются в Ставропольпромстройбанке

  okbm(“http://almapater.ru/archives/833″,”Молекулы под микроскопом”)
  Связанные записи

  Футболка путешественника во времени
  Страшный сон Дмитрия Менделеева
  Неутешительные выводы про плагиат
  Элементарная история и [...]

• 2009: Заболел раком? Фигня! До свадьбы заживет… — … главное – вовремя обнаружить!
  Именно так, можно передать суть социальной рекламы, сделанной по заказу перуанской Лиги против рака.

  okbm(“http://almapater.ru/archives/833″,”Молекулы под микроскопом”)
  Связанные [...]

• 2007: Se non e vero, e ben trovato! — Навеяно воздушными байками (в смысле историями) на Bigler.ru про былые подвиги летунов на Ту-95:

  http://www.bigler.ru/printable.php?story_id=A1882

  http://www.bigler.ru/printable.php?story_id=A2641

  http://www.bigler.ru/printable.php?story_id=A5067

  Se non e vero, e ben trovato! [...]

Связанные записи

• Футболка путешественника во времени
• Страшный сон Дмитрия Менделеева
• Неутешительные выводы про плагиат
• Элементарная история и “другие” истории
• Химические предубеждения: про моль