Een team van onderzoekers van IBM Research-Zürich, ExxonMobil Research and Engineering Company en Universidade de Santiago de Compostela hebben, Voor de eerste keer, afgebeelde moleculen als ze van ladingstoestand veranderen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hoe ze de beelden hebben gemaakt en wat ze hebben gezien.

Wetenschappers weten al een tijdje dat moleculen veranderen als ze worden opgeladen, zowel in functie als structuur. Maar tot nu toe, ze hebben het niet in actie kunnen zien. In deze nieuwe poging hebben de onderzoekers afbeeldingen gemaakt van vier moleculen:azobenzeen, pentaceen, TCNQ en porfine - omdat ze veranderingen ondergingen als gevolg van opladen. Ze merken op dat moleculaire lading de kern vormt van veel zeer belangrijke biologische processen, zoals energietransport en fotoconversie, dus observeren hoe het eruit ziet als het gebeurt, is erg belangrijk.

Om de afbeeldingen te maken, de onderzoekers plaatsten een enkel molecuul op een geïsoleerde NaCl-film en gebruikten vervolgens atoomkrachtmicroscopie met hoge resolutie in een zeer koude vacuümomgeving om een ​​enkel elektron van de sondepunt naar het molecuul over te brengen. Beeldvorming werd uitgevoerd met behulp van koolmonoxide-gefunctionaliseerde tips. Elk van de moleculen werd afgebeeld in vier toestanden:positief, neutrale, negatief en dubbel-negatief (twee elektronen toevoegen).

De onderzoekers observeerden structurele veranderingen in alle moleculen, en dat elk op een andere manier was veranderd dan de andere. Met pentaceen, bijvoorbeeld, het team zag welke delen van het molecuul reactiever werden. Met TCNQ, ze observeerden veranderingen in de bindingen tussen de atomen in het molecuul - en ze merkten ook op dat het bewoog ten opzichte van zijn basis. En met porfine, ze observeerden veranderingen in de soorten obligaties en hun lengte. Ze merkten ook op dat porfine, vooral, speelt een cruciale rol bij biologische verwerking - het is betrokken bij het proces van hemoglobinetransport van zuurstof in levende organismen. Door te kunnen zien wat er met een molecuul gebeurt terwijl het wordt opgeladen, kan het helpen om beter te begrijpen hoe het hele transportproces werkt. Het team suggereert verder dat het gebruik van technieken zoals het afbeelden van moleculaire ladingstoestanden zal helpen bij de ontwikkeling van nieuwe materialen en apparaten - en ons begrip van de natuur in het algemeen zal verbeteren.

© 2019 Wetenschap X Netwerk