Немецкие ученые заглянули внутрь молекулы

// // Новое //

Исследование отдельных молекул с помощью микроскопа является неотъемлемой операцией в разработках нанотехнологий. Тем не менее, до сих пор ученые не имели  возможности нормально исследовать органические молекулы визуально, поскольку микроскопы давали только расплывчатый образ их структуры. Однако ученым из немецкого исследовательского центра Юлих удалось разработать метод, позволяющий сделать как бы рентгеновский снимок молекулы.

Чтобы заглянуть в наномир ученые взяли сканирующий туннельный микроскоп, игла которого движется вдоль поверхности образца и сканирует все неровности высотой до 1 нм с помощью электрического тока. Однако, хотя диаметр кончика иглы составляет всего один атом, заглянуть внутрь молекулы с помощью такого микроскопа до сих пор не удавалось.

«Для того, чтобы увеличить чувствительность микроскопа при исследовании органических молекул мы разместили на игле сенсор и преобразователь сигнала», - говорит наш соотечественник Руслан Темиров. Обе эти функции выполняет молекула, состоящая из двух атомов дейтерия, тяжелый водород. Поскольку она находится на кончике иглы и ее можно перемещать, она следует контурам молекулы и воздействует на ток, который течет с кончика иглы. Одной из первых молекул, исследованных Р. Темировым и его коллегами стало ароматическое соединение – диангидрид перилентетракарбоновой кислоты. Его молекула состоит из 26 атомов углерода, восьми атомов водорода и шести атомов кислорода, формирующих семь взаимосвязанных колец. Более ранние снимки показывали лишь смутное пятно диаметром 1 нм со смутными контурами. Однако микроскоп ученых из центра Юлих дал четкую картинку, на которой видна сотоподобная структура молекулы, образованная этими кольцами.

«Наш метод особенно ценен из-за его простоты» - цитирует профессора Стефана Таутца, директор института био- и наносистем в центре Юлих интернет-издание Новости о вселенной и космических технологиях. «Теперь внутренние размеры молекулы можно определить в течение нескольких минут». В дальнейшем ученые планируют произвести калибровку по напряжению тока, что, в случае успеха, позволит определять и отображать  типы атомов. Кроме того данную методику можно использовать для определения структуры и распределения заряда плоских молекул которые могут применяться в роли органических полупроводников или иных электронных элементов.

Статьи по теме: Что такое нанотехнологии