Første komplette billede af et molekyle, atom for atom

Ved hjælp af et atomkraftmikroskop har forskere ved IBM Research i Zürich for første gang lavet et opløsningsbillede i atomskala af et enkelt molekyle, kulbrinte-pentacen.

Dette billede af pentacen, et molekyle
består af fem kulstofringe, var
lavet ved hjælp af en atomkraft
mikroskop. Kredit: Videnskab /AAAS

Atomkraftmikroskopi fungerer ved at scanne en overflade med en lille cantilever, hvis spids kommer til et skarpt nanoskalapunkt. Mens den scanner, hopper cantileveren op og ned, og data fra disse bevægelser kompileres for at generere et billede af den overflade. Disse mikroskoper kan bruges til at se funktioner, der er meget mindre end dem, der er synlige under lysmikroskoper, hvis opløsning er begrænset af lysets egenskaber. Atomkraftmikroskopi har bogstaveligt talt atomskala opløsning.

Alligevel har det indtil nu ikke været muligt at bruge det til at se med atomopløsning på enkelte molekyler. På en sådan skala interfererer de elektriske egenskaber af det molekyle, der undersøges, normalt med scanningsspidsens aktivitet. Forskere ved IBM Research i Zürich overvandt dette problem ved først at bruge mikroskopspidsen til at opfange et enkelt molekyle kulilte. Dette forbedrede drastisk opløsningen af ​​mikroskopet, som IBM-forskerne brugte til at lave et billede af pentacen. De nåede frem til kulilte som en kontrastforstærkende tilsætning efter at have prøvet mange kemikalier.

Forskerne håber, at se nærmere på enkelte molekyler vil give dem en bedre forståelse af kemiske reaktioner og katalyse på et hidtil uset detaljeringsniveau.

Billedbehandlingsarbejdet er beskrevet i dag i journalen Videnskab .

skjule