Een team van onderzoekers uit China, Nederland en Saoedi-Arabië hebben een nieuw soort elektronenmicroscopie gebruikt om zwakke van der Waals-interacties te meten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de groep beschrijft het creëren van wat zij beschrijven als een moleculair kompas om zwakke van der Waals-interacties te meten met behulp van een nieuw type elektronenmicroscopie dat in Nederland is ontwikkeld.

Van der Waals-krachten zijn elektrostatische krachten tussen ongeladen moleculen - ze ontstaan ​​door de interactie tussen elektrische dipoolmomenten - voor het meten ervan is meestal zeer geavanceerde apparatuur nodig. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een nieuwe manier ontwikkeld om hun interacties te meten met minder geavanceerde apparatuur.

Het werk is mogelijk gemaakt door de ontwikkeling van een nieuw soort elektronenmicroscoop die onlangs door een team in Nederland is gemaakt. Officieel geïntegreerde differentiële fasecontrast scanning transmissie-elektronenmicroscopie genoemd, de nieuwe technologie produceert beelden op atomair niveau met behulp van beeldgegevens, wat resulteert in hogere signaal-ruisverhoudingen. Hierdoor kunnen kleinere doses elektronen worden gebruikt dan bij andere elektronenmicroscopen.

Om van der Waals-interacties te meten, de onderzoekers gebruikten ZSM-5, een soort zeoliet met ringen van zuurstofatomen en silicium die verbonden zijn rond gaten in roosterplaten. Ze stapelden een aantal lakens op elkaar, ze uitlijnen op een manier die kleine kanalen creëerde. Het team plaatste vervolgens para-xyleenmoleculen in de kanalen met behulp van een centrifuge. Volgende, ze gebruikten de para-xyleenmoleculen als een wijzer in een soort kompas. Ze merkten op dat verschuiving van de moleculen ten opzichte van de zuurstof- en siliciumatomen veranderingen in zwakke van der Waals-interacties aangaf. Ze maten deze verschuivingen met behulp van de beeldvormingsmogelijkheden van de nieuwe elektronenmicroscoop.

De onderzoekers testten hun techniek door oriëntatieveranderingen in de para-xyleenpointers te vergelijken met veranderingen in de vorm van de ringen. Ze suggereren dat hun techniek kan worden gebruikt om toepassingen te optimaliseren, zoals die voor het omzetten van alcohol in benzine.

© 2021 Science X Network