Крізь мікроскоп від IBM видно міжатомні зв'язки
На зображеннях можна розрізнити окремі атоми вуглецю в кулястій молекулі C60.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Бозон Хіггса: привід для торжества. Але чи буде він нашим останнім великим відкриттям?
Видно навіть хімічні зв'язки між атомами, тобто електронні хмари, що перекриваються ("розмазані" електрони, в термінології Шредінгера).
У 2009 році саме ця група вчених IBM вперше отримала фотографію окремої молекули: ось цей історичний знімок молекули пентацену з п'яти бензольних кілець. Та фотографія була зроблена при температурі 5° K в надвисокому вакуумі.
Зараз вчені значно збільшили роздільну здатність АСМ, хоча працює він на колишньому принципі. На кінці чутливої головки АСМ розташована окрема молекула чадного газу (CO), яка розгойдується над поверхнею, що сканується. При наближенні до "чужих" атомів наша молекула зазнає сили тяжіння і злегка змінює амплітуду коливань.
Заміряючи зміни в амплітуді, АСМ малює зображення сканованої поверхні з неймовірною роздільною здатністю 3 пікометра (3 × 10 -12 м), що трохи більше 1/100 від діаметра атома вуглецю. Сині та зелені кольори на "фотографії" - це умовність.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: США на порозі нового золотого віку
Настільки висока роздільна здатність мікроскопа відкриває дивовижні перспективи: ми можемо своїми очима побачити, як відбуваються хімічні реакції на молекулярному рівні, а також краще вивчити структуру матеріалів з унікальними властивостями, таких як графен.Теоретично було відомо, що атоми вуглецю в графені та інших речовинах знаходяться на різній відстані один від одного і відрізняються силою зв'язків: якщо в тому ж графені вони сильні, то в молекулах, наприклад, ароматичних вуглеводнів зв'язки набагато слабкіші, хоча атомна решітка там схожої гексагональної форми. Тепер ми можемо своїми очима побачити цю різницю.
Краще вивчення молекулярної структури просуне вперед дослідження нових матеріалів і дозволить створити більш ефективні органічні фотоелементи, органічні світлодіоди (OLED) та інші матеріали.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: Науковці розробляють фотонні комп'ютери
Результати дослідження IBM Research опубліковані в журналі Science.
Оригінал: habrahabr.ru
