04.10.2018
Редакция Naked Science

Разработан новый способ отображения субмолекулярных структур

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

f2
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: