Misure AFM di cluster assemblati da 8 hq su Cu(111). (A e B) Immagini di spostamento di frequenza ad altezza costante di tipici cluster assemblati di molecole, e i loro corrispondenti modelli di struttura (C e D). Parametri di imaging:V =0 V, A =100 p.m., z =+10 pm. Dimensione dell'immagine:(A) 2,3 nm × 2,0 nm, (B) 2,5 nm × 1,8 nm. Le linee tratteggiate in (C) e (D) indicano probabili legami H tra molecole di 8 hq. Credito: Scienza DOI:10.1126/scienza.1242603
(Phys.org) — I ricercatori del Centro nazionale cinese per le nanoscienze e la tecnologia e la Renmin University hanno utilizzato la microscopia a forza atomica (AFM) per creare un'immagine dei deboli legami idrogeno presenti in una molecola. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive come hanno usato la forma senza contatto di AFM per catturare un'immagine di legami idrogeno deboli in una molecola di 8-idrossichinolina (8hq).
Fino a poco tempo fa, le immagini più accurate delle molecole sono state ottenute utilizzando la microscopia a effetto tunnel, recenti progressi con AFM, tuttavia (in particolare l'aggiunta di una molecola di monossido di carbonio alla punta della sonda) ne hanno fatto il metodo di scelta per ottenere immagini reali delle molecole e dei legami che le tengono insieme. In questo nuovo sforzo, il team di ricerca ha fatto avanzare la scienza dell'AFM catturando un'immagine dei deboli legami idrogeno presenti in una molecola 8hq. Capire come funzionano i legami idrogeno è una parte molto importante della scienza:sono responsabili, Per esempio, per tenere insieme i filamenti di DNA.
Attualmente, ci sono due modi per catturare immagini usando AFM:contatto, e imaging senza contatto. Con l'imaging a contatto, la punta della sonda meccanica viene fatta toccare la superficie del materiale in analisi. La quantità di deflessione della punta della sonda mentre viene trascinata viene utilizzata per creare un'immagine. In modalità senza contatto, la punta viene avvicinata alla superficie, ma non lo tocca. Un'immagine viene creata misurando le modifiche alla sonda a punta oscillante da forze deboli emanate dalla sorgente.
Il team in Cina ha utilizzato la forma senza contatto di AFM e ha scelto 8hq come soggetto di prova perché è una molecola relativamente piatta. L'immagine risultante è la prima creata utilizzando AFM per mostrare legami idrogeno deboli, ed è importante perché c'è ancora dibattito sulla natura dei legami idrogeno. Per molti anni è stata considerata un'interazione puramente elettrostatica:nuove prove hanno messo in dubbio questa idea, suggerendo che potrebbe essere almeno in parte chimico. La nuova immagine non chiarisce il dibattito, ma offre alcune interessanti possibilità per il futuro in quanto dimostra che man mano che l'AFM matura, offrirà sempre più prove della vera natura delle molecole e di come interagiscono.
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