محققان سوئيسي با استفاده از يک ميکروسکوپ نيروي اتمي موفق به تصوير برداري سه بعدي از يک مولکول منفرد شدند.

به گزارش سرويس فن‌اوري خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)؛ محققان IBM درسوئيس براي ‌نخستين ‌بار توانسته‌اند از يك مولكول منفرد يك تصويرسه‌بعدي بگيرند. اين محققان با استفاده از يك ميكروسكوپ نيروي اتمي(AFM) نقشه نيرويي از پنتاسين ايجاد كردند.

اين دانشمندان مي‌گويند كه اين پيشرفت يك تحول بزرگ در زمينه ميكروسكوپ سطحي است و مي‌تواند در رابطه با بررسي واكنش‌هاي شيميايي كمك زيادي كند.

ميكروسكوپ نيروي اتمي در مورد ساختار اتمي روي سطوح مواد رسانا و عايق بهترين ديد را مي‌دهد. در اين وسيله، يك نوك فلزي تيز براي ايجاد تصاوير مبتني بر موازنه‌ نيروهايي كوچك بين سطح نمونه و نوك مذكور، سطح نمونه را پيمايش مي‌كند.

اگر چه دانشمندان قبلاً از اتم‌ها تصويربرداري كرده‌اند، اما تصويربرداري از مولكول‌ها بواسطه‌ي شكنندگي‌شان مشكل‌تر است.

روش‌هايي از قبيل ميكروسكوپ الكتروني عبوري مي‌توانند به منظور ديدن اتم‌ها مواد را با الكترون‌ها بمباران كنند، ولي بمباران الكتروني نظم اتم‌ها در مولكول‌ها را از بين مي‌برد.

اين محققان براي غلبه بر اين چالش‌ها، روش ميكروسكوپ نيروي اتمي را اصلاح كردند. براي افزايش دقتAFM، دانشمندان نياز دارند كه بتوانند نوك ميكروسكوپ را روي سطح نمونه به اندازه‌ي يك نانومتر جابجا كنند.

مشكل اصلي در اين زمينه اين است كه ممكن است اين نوك از پهلو جابجا شود و يا حتي درنتيجه‌ي نيروهاي واندروالس جذب سطح نمونه شوند. براي حل اين مشكل، اين دانشمندان يك مولكول منفرد مونواكسيد كربن (CO) را جايگزين نوك ميكروسكوپ‌هاي نيروي اتمي مرسوم كردند.

اين نوك خيلي پايدار است و نيروهاي واندروالسي بين آن و سطح نمونه، هنگامي كه به سطح نمونه خيلي نزديك مي‌شود، بسيار كوچك‌تر هستند.

اين محققان با اندازه‌گيري نيروي دافعه‌ اين نوك در هر نقطه، توانستند يك نقشه نيرويي از مولكول پنتاسين ايجاد كنند. آنها براي ايجاد يك تصوير بهتر عمليات را در خلاء‌هاي بسيار بالا و دماي خيلي پايين (دماي 5 درجه كلوين) انجام دادند.

نتايج اين تحقيق در مجله‌ Sciense منتشر شده است.

انتهاي پيام