Forskere skaber billede af svag brintbinding ved hjælp af AFM

(Phys.org) – Forskere ved Kinas Nationale Center for Nanovidenskab og Teknologi og Renmin University har brugt Atomic Force Microscopy (AFM) til at skabe et billede af de svage brintbindinger, der er til stede i et molekyle. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , holdet beskriver, hvordan de brugte den ikke-kontaktform af AFM til at fange et billede af svage hydrogenbindinger i et 8-hydroxyquinolin-molekyle (8hq).

Indtil for nylig, de mest nøjagtige billeder af molekyler blev opnået ved hjælp af scanning tunneling mikroskopi, seneste fremskridt med AFM, dog (især tilføjelsen af ​​et kuliltemolekyle til sondespidsen) har gjort det til den foretrukne metode til at opnå faktiske billeder af molekyler og de bindinger, der holder dem sammen. I denne nye indsats, forskerholdet har avanceret videnskaben om AFM ved at fange et billede af de svage brintbindinger til stede i et 8hq molekyle. At forstå, hvordan brintbindinger fungerer, er en meget vigtig del af videnskaben - de er ansvarlige, for eksempel, til at holde DNA-strenge sammen.

I øjeblikket, der er to måder at tage billeder ved hjælp af AFM:kontakt, og berøringsfri billeddannelse. Med kontaktbilleddannelse, spidsen af ​​den mekaniske sonde er lavet til at røre overfladen af ​​det materiale, der analyseres. Mængden af ​​afbøjning af sondespidsen, når den trækkes, bruges til at skabe et billede. I ikke-kontakt tilstand, spidsen bringes tæt på overfladen, men rører den ikke. Et billede skabes ved at måle ændringer i den oscillerende spidssonde fra svage kræfter, der udgår fra kilden.

Holdet i Kina brugte den ikke-kontaktformede AFM og valgte 8hq som testperson, fordi det er et relativt fladt molekyle. Det resulterende billede er det første oprettet ved hjælp af AFM til at vise svage hydrogenbindinger, og er vigtig, fordi der stadig er debat om arten af ​​brintbindinger. I mange år blev det anset for at være en ren elektrostatisk interaktion - nye beviser har sået tvivl om den idé, tyder på, at det kan være i det mindste delvist kemisk. Det nye billede opklarer ikke debatten, men tilbyder nogle spændende muligheder for fremtiden, da det viser, at efterhånden som AFM modnes, det vil give flere og flere beviser for molekylers sande natur og hvordan de interagerer.

© 2013 Phys.org