Fantastisk billede af mindst mulig fem-ringet struktur

Forskere har skabt og afbildet den mindst mulige femringede struktur-omkring 100, 000 gange tyndere end et menneskehår - og du vil sikkert genkende dets form.

Et samarbejde mellem Royal Society of Chemistry (RSC), University of Warwick og IBM Research - Zürich har tilladt forskerne at bringe et enkelt molekyle til live i et billede, ved hjælp af en kombination af smart syntetisk kemi og state-of-the-art billeddannelsesteknikker.

Forskerne besluttede at lave og visualisere olympicen, hvis fem-ringede struktur blev indtastet på ChemSpider, RSC's gratis online kemiske database med over 26 millioner optegnelser for to år siden.

"Når du doodler i et planlægningsmøde, det gik op for mig, at en molekylær struktur med tre sekskantede ringe over to andre ville skabe en interessant syntetisk udfordring, "sagde professor Graham Richards CBE, Medlem af RSC -rådet.

"Jeg spekulerede på:kunne nogen virkelig klare det, og producere et billede af det faktiske molekyle? "

Kemikere ved University of Warwick, Dr. David Fox og Anish Mistry, brugte noget smart syntetisk organisk kemi - den moderne molekyledesigners værktøjskasse - til at bygge olympicene.

"Ved siden af ​​den videnskabelige udfordring, der er forbundet med at skabe olympicen i et laboratorium, der er nogle alvorlige praktiske grunde til at arbejde med molekyler som dette, "sagde doktor Fox.

"Forbindelsen er relateret til enkeltlags grafit, også kendt som grafen, og er en af ​​en række beslægtede forbindelser, der potentielt har interessante elektroniske og optiske egenskaber.

"For eksempel kan disse typer molekyler tilbyde et stort potentiale for den næste generation af solceller og højteknologiske lyskilder som f.eks. LED'er."

Et første glimt af molekylets struktur blev opnået af Dr Giovanni Costantini og Ben Moreton ved Warwick ved hjælp af scanningstunnelmikroskopi. En teknik med højere opløsning var imidlertid nødvendig for at opklare dens atomare anatomi.

For virkelig at bringe olympicen til live, Physics of Nanoscale Systems Group ved IBM Research - Zürich i Schweiz analyserede olympicens kemiske struktur med en hidtil uset opløsning ved hjælp af en kompleks teknik kendt som noncontact atomic force microscopy. Ved hjælp af teknikken afbildede IBM -forskere et enkelt olympicenmolekyle på kun 1,2 nanometer i bredden, omkring 100, 000 gange tyndere end et menneskehår.

"Nøglen til at opnå atomopløsning var en atomskarp og defineret spids spids samt systemets meget høje stabilitet, "forklarer IBM -videnskabsmanden Dr. Leo Gross." Vi forberedte vores tip ved bevidst at samle enkeltatomer og molekyler op og viste, at det er det fornemste spidsatom eller molekyle, der styrer kontrasten og opløsningen af ​​vores AFM -målinger. "

Denne teknik blev først offentliggjort i tidsskriftet Videnskab tilbage i august 2009.