بزرگنمایی پیوندهای بین مولکولی
بزرگنمایی پیوندهای بین مولکولی
محققان آلمانی برای اولین بار عکسهای واضحی از پیوندهای بین مولکولی گرفتند. که در این روش از شکل اصلاح شده میکروسکوپ تونل زنی پویشی(STM) استفاده شد. این روش می تواند دانشمندان را در مطالعات بکارگیری سطوح پوشانده شده با مولکولها برای توسعه مواد جدیدی از قبیل نیم رساناها و سلهای سوختی کمک نماید.
استفان تاوتز و همکارانش در مرکز تحقیقات جلیچ آلمان برای اولین بار در سال 2008 روشی را در حال عکسبرداری از فازهای مختلف مولکول هیدروکربن آروماتیک 2و4و 9و10-پریلن، تترا کربوکسیلیک- دی انیدرید (PTCDA) بر روی سطح طلا ابداع کردند. با خنک کردن سر میکروسکوپ تونل زنی پویشی (STM) توسط هیدروژن مایع، تصاویری مربوط به ساختار درونی مولکولها ایجاد شدند و آنچه دیده شد بطور فوق العاده ای همان چیزی بود که از این ساختارهای اتمی انتظار می رفت.
اکنون این تیم گام بعدی را برداشته اند و تکنیک میکروسکوپ هیدروژنی تونل زنی پویشی (STHM) را برای تصویر برداری از انواع برهمکنشهای اتفاق افتاده بین مولکولهای PTCDA بر روی سطح طلا بهینه سازی می کنند.
تاوتز می گوید:«تا جایی که من اطلاع دارم این کار تا کنون غیر ممکن بوده است».
در آزمایشات اخیر این گروه دوتریم را در دمای بین 5 تا 10 کلوین در نوک میکروسکوپ منقبض می کنند و به سطح طلا مقدار بسیار ناچیزی پتاسیم اضافه (dope) می نمایند.
تصاویر بدست آمده وضوح بسیار بیشتری را نسبت به تصاویر بدست آمده ازمیکروسکوپ STM با نوک برهنه برای آشکارسازی محل برهمکنشهای بین مولکولی غیر کووالانسی در لایه مولکولی PTCDA ایجاد می نماید.
این تیم مدیریت می شود تا دو پیوند(O - - K, O - - H-C) را که به صورت خطوط باریک یا خطوط مرزی بسیار ظریفی بین محلهایی با درجه روشنی متفاوت ایجاد شده اند را آشکار کند.
تاوتز می گوید:« هر چند این مکانیسم هنوز بطور کامل آشکار نشده است. به نظر می رسد امروزه بتوان ترتیبی داد تا این برهمکنشها بصورت مستقیم دیده شوند». « اگر بتوان آنرا در سیستمهای دیگری سوق داد، این امر می تواند در مطالعه بکارگیری سطوح با مولکولها متفاوت تر عمل کند».
لئو گراس در مرکز تحقیقات IBM زوریخ سوئیس که در اوایل این ماه روش جدیدی را برای تصویر برداری ساختار مولکولی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی صورت داده است، بر این باور است که تحقیقات جدید پیشرفت مهمی به حساب می آیند. تصاویری که توسط روش STHM بدست آمده اند از وضوح بین مولکولی فوق العاده ای برخوردارند و پیشرفت شایانی را در بررسی ساختار تک لایه مولکولی نشان می دهند. او نظر خود را اینگونه بیان می کند:« من فکر می کنم این روش قابلیت برتری را نسبت به روشSTM معمولی برخوردار باشد و چون می توان آنرا بر روی همان دستگاه توسعه داد، یک مزیت عمده ای برای این روش محسوب می شود».
تاوتز می افزاید که:« اگر شما دستگاه اصلی (STM)را در آزمایشگاه داشته باشید، این روش بسیار ارزان و ساده می تواند صورت گیرد».