Разработан новый способ отображения субмолекулярных структур
Ученые из Калифорнийского университета в Ирвайне добились беспрецедентных результатов в отображении молекулярной структуры.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии