Första kompletta bilden av en molekyl, Atom för Atom

Med hjälp av ett atomkraftsmikroskop har forskare vid IBM Research i Zürich för första gången gjort en atomisk upplösningsbild av en enda molekyl, kolvätet pentacen.

Denna bild av pentacen, en molekyl
består av fem kolringar, var
tillverkad med hjälp av en atomkraft
mikroskop. Kreditera: Vetenskap /AAAS

Atomkraftsmikroskopi fungerar genom att skanna en yta med en liten cantilever vars spets kommer till en skarp nanoskala. När den skannar, studsar konsolen upp och ner, och data från dessa rörelser sammanställs för att generera en bild av den ytan. Dessa mikroskop kan användas för att se funktioner som är mycket mindre än de som är synliga under ljusmikroskop, vars upplösning begränsas av ljusets egenskaper. Atomkraftsmikroskopi har bokstavligen upplösning i atomskala.

Ändå, tills nu, har det inte varit möjligt att använda den för att titta med atomär upplösning på enstaka molekyler. I en sådan skala stör de elektriska egenskaperna hos molekylen som undersöks normalt aktiviteten hos skanningsspetsen. Forskare vid IBM Research i Zürich övervann detta problem genom att först använda mikroskopspetsen för att plocka upp en enda molekyl kolmonoxid. Detta förbättrade drastiskt upplösningen på mikroskopet, som IBM-forskarna använde för att göra en bild av pentacen. De kom fram till kolmonoxid som ett kontrasthöjande tillskott efter att ha provat många kemikalier.

Forskarna hoppas att en noggrann titt på enstaka molekyler kommer att ge dem en bättre förståelse för kemiska reaktioner och katalys på en aldrig tidigare skådad detaljnivå.

Bildarbetet beskrivs idag i tidskriften Vetenskap .

Dölj