Разработан новый способ отображения субмолекулярных структур — Naked Science
04.10.2018
4 минуты
Редакция
88

Разработан новый способ отображения субмолекулярных структур

Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне добились беспрецедентных результатов в отображении молекулярной структуры.

f2

При помощи сканирующего тоннельного микроскопа исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне использовали в качестве сенсора и преобразователя двухатомное соединение для исследования и получения изображения образцов. Они получили беспрецедентную информацию об их структурах, связях и электрических полях. Работа опубликована в статье журнала Science Advances.

 

«Мы использовали эту технику для отображения химической информации внутри одной молекулы на субмолекулярном пространственном разрешении, — говорит соавтор исследования В. Ара Апкарян. — Возможность увидеть происходящее внутри базовых единиц всего вещества действительно удивительна, и это одна из целей, которые мы более десяти лет преследуем в Центре химических инноваций на пределе пространства и времени (CaSTL. — Прим. автора)».

  

Чтобы добиться этих результатов, ученые из CaSTL прикрепили одну молекулу окиси углерода к концу острой серебряной иглы внутри микроскопа. Они направили на наконечник лазер и проследили вибрационную частоту прикрепленной молекулы при помощи так называемого эффекта Рамана, приводящего к изменениям в цвете света, рассеивающегося от соединения.

 

Калибровка молекулярного электрометра / © UCI

 

Этот эффект очень слабый, в сканирующем тоннельном микроскопе наконечник работает как молниеотвод, усиливая сигнал на 12 порядков. При помощи регистрации малых изменений в вибрационной частоте окиси углерода при ее приближении к целевым молекулам исследователи смогли отобразить молекулярные формы и характеристики благодаря вариациям в электрических зарядах внутри молекулы.

 

В экспериментах ученые использовали металлопорфирины — соединения, находящиеся в человеческой крови — и растительные хлорофиллы.

 

Полученные изображения предоставили беспрецедентные детали о металлопорфирине, включая его заряд, внутримолекулярную поляризацию, локальную фотопроводимость, поверхностные волны плотности электронов — силы, диктующие функциональную и структурную трансформацию молекул.

 

Несмотря на то что работа представляет собой прежде всего чисто фундаментальное научное исследование, в будущем ей могут найти практическое применение в одномолекулярных электромагнитных системах.

Позавчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

11 часов назад
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 15:16
4 минуты
Илья Ведмеденко

Успешные испытания подтвердили готовность аппарата к выполнению пилотируемых полетов к МКС: первый такой запуск в компании Илона Маска планируют провести во втором квартале 2020-го.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: