AFM-mätningar av 8-hq sammansatta kluster på Cu(111). (A och B) Konstant höjd frekvensskiftbilder av typiska molekylsammansatta kluster, och deras motsvarande strukturmodeller (C och D). Bildparametrar:V =0 V, A =100 p.m., Az =+10 pm. Bildstorlek:(A) 2,3 nm × 2,0 nm, (B) 2,5 nm x 1,8 nm. De streckade linjerna i (C) och (D) indikerar troliga H-bindningar mellan 8-hq-molekyler. Kreditera: Vetenskap DOI:10.1126/science.1242603
(Phys.org) – Forskare vid Kinas nationella centrum för nanovetenskap och teknologi och Renmin University har använt Atomic Force Microscopy (AFM) för att skapa en bild av de svaga vätebindningarna som finns i en molekyl. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , teamet beskriver hur de använde den kontaktfria formen av AFM för att fånga en bild av svaga vätebindningar i en 8-hydroxikinolinmolekyl (8hq).
Tills nyligen, de mest exakta bilderna av molekyler erhölls med scanning tunneling mikroskopi, senaste framsteg med AFM, dock (särskilt tillägget av en kolmonoxidmolekyl till sondspetsen) har gjort det till den valda metoden för att erhålla faktiska bilder av molekyler och de bindningar som håller dem samman. I denna nya ansträngning, forskargruppen har utvecklat vetenskapen om AFM genom att fånga en bild av de svaga vätebindningarna som finns i en 8hq-molekyl. Att förstå hur vätebindningar fungerar är en mycket viktig del av vetenskapen – de är ansvariga, till exempel, för att hålla ihop DNA-strängar.
För närvarande, det finns två sätt att ta bilder med AFM:kontakt, och beröringsfri bildbehandling. Med kontaktbilder, spetsen på den mekaniska sonden är gjord för att vidröra ytan på materialet som analyseras. Mängden avböjning av sondens spets när den dras används för att skapa en bild. I icke-kontaktläge, spetsen förs nära ytan, men rör den inte. En bild skapas genom att mäta förändringar i den oscillerande spetssonden från svaga krafter som utgår från källan.
Teamet i Kina använde den kontaktfria formen av AFM och valde 8hq som testperson eftersom det är en relativt platt molekyl. Den resulterande bilden är den första som skapades med AFM för att visa svaga vätebindningar, och är viktigt eftersom det fortfarande pågår debatt om vätebindningarnas natur. Under många år ansågs det vara en ren elektrostatisk interaktion - nya bevis har gett tvivel om den idén, vilket tyder på att det kan vara åtminstone delvis kemiskt. Den nya bilden klarar inte upp debatten, men erbjuder några spännande möjligheter för framtiden eftersom det visar att när AFM mognar, det kommer att erbjuda fler och fler bevis på molekylernas sanna natur och hur de interagerar.
© 2013 Phys.org
