Immagine panoramica di una rete molecolare auto-organizzata. Destra:immagine ingrandita estratta dall'immagine a sinistra. Mostra una singola molecola (al centro) circondata da sei parzialmente visibili. Le linee deboli tra le molecole indicano i siti dominanti delle interazioni molecola-molecola. Credito:2018 Macmillan Publishers Limited, parte della natura di Springer. Tutti i diritti riservati.
In un recente studio pubblicato sulla rivista scientifica Nanotecnologia della natura , fisici e chimici dell'Università di Münster (Germania) descrivono un approccio sperimentale alla visualizzazione di strutture di molecole organiche con una risoluzione eccezionale. La chiave di questo metodo microscopico di nuova concezione è l'elevata stabilità di una punta della sonda particolarmente affilata e definita atomicamente.
Il nuovo metodo, che può essere utilizzato per visualizzare le proprietà strutturali e chimiche delle molecole organiche con estrema precisione, è stato sviluppato da ricercatori di fisica nei laboratori del Center for Nanotechnology (CeNTech) dell'Università di Münster. L'esperimento si basa sulla microscopia a forza atomica in cui le superfici del campione vengono scansionate con l'apice di una sonda a forma di ago. Come spiega l'autore principale dello studio, il dott. Harry Mönig:"La nostra tecnica speciale prevede una punta della sonda a base di rame passivata da un singolo atomo di ossigeno all'estremità della punta".
Qui, passivazione significa che l'atomo di ossigeno riduce l'interazione indesiderata tra gli atomi della punta e gli atomi nelle molecole in esame. Ciò aumenta notevolmente la risoluzione dell'immagine. A differenza dei metodi precedenti, il legame tra l'atomo di ossigeno alla punta e la base di rame è particolarmente forte, riducendo così al minimo gli artefatti di imaging.
Prof. Dott. Harald Fuchs, coautore dello studio, sottolinea:"Il potenziale del nuovo metodo è considerevole in quanto ci consente di studiare le strutture di legame delle reti molecolari con un'accuratezza eccezionale". Fornire informazioni fondamentali sulle interazioni tra le molecole è importante per lo sviluppo di nuovi cosiddetti materiali nanostrutturati. Tali materiali sfruttano il fatto che deviazioni molto piccole su scala nanometrica possono alterare in modo significativo le proprietà del materiale. La differenza tra diamanti e grafite è un noto esempio di tali deviazioni su scala nanometrica. Sebbene entrambi siano costituiti da carbonio puro, il diamante è estremamente duro mentre la grafite è relativamente morbida. Solo la disposizione strutturale e il legame tra gli atomi di carbonio sono diversi.
