211service.com
Eerste complete afbeelding van een molecuul, Atom by Atom
Met behulp van een atoomkrachtmicroscoop hebben wetenschappers van IBM Research in Zürich voor het eerst een resolutie op atomaire schaal gemaakt van een enkel molecuul, het koolwaterstofpentaceen.
Deze afbeelding van pentaceen, een molecuul
bestaande uit vijf koolstofringen, was
gemaakt met behulp van een atoomkracht
microscoop. Credit: Wetenschap /AAAS
Atoomkrachtmicroscopie werkt door een oppervlak te scannen met een kleine cantilever waarvan de punt tot een scherp punt op nanoschaal komt. Terwijl het scant, stuitert de cantilever op en neer en gegevens van deze bewegingen worden verzameld om een beeld van dat oppervlak te genereren. Deze microscopen kunnen worden gebruikt om veel kleinere kenmerken te zien dan die zichtbaar zijn onder lichtmicroscopen, waarvan de resolutie wordt beperkt door de eigenschappen van het licht zelf. Atoomkrachtmicroscopie heeft letterlijk een resolutie op atoomschaal.
Toch was het tot nu toe niet mogelijk om het te gebruiken om met atomaire resolutie naar afzonderlijke moleculen te kijken. Op een dergelijke schaal interfereren de elektrische eigenschappen van het onderzochte molecuul normaal gesproken met de activiteit van de scantip. Onderzoekers bij IBM Research in Zürich overwon dit probleem door eerst de punt van de microscoop te gebruiken om een enkel molecuul koolmonoxide op te pikken. Dit verbeterde drastisch de resolutie van de microscoop, die de IBM-wetenschappers gebruikten om een afbeelding van pentaceen te maken. Ze kwamen tot koolmonoxide als contrastverhogende toevoeging na het proberen van veel chemicaliën.
De onderzoekers hopen dat als ze afzonderlijke moleculen nauwkeurig bekijken, ze een beter begrip krijgen van chemische reacties en katalyse op een ongekend detailniveau.
Het beeldvormingswerk wordt vandaag beschreven in het tijdschrift Wetenschap .