Prima immagine completa di una molecola, atomo per atomo

Utilizzando un microscopio a forza atomica, gli scienziati dell'IBM Research di Zurigo hanno realizzato per la prima volta un'immagine a risoluzione su scala atomica di una singola molecola, l'idrocarburo pentacene.

Questa immagine del pentacene, una molecola
composto da cinque anelli di carbonio, era
fatto usando una forza atomica
microscopio. Credito: Scienza /AAAS

La microscopia a forza atomica funziona scansionando una superficie con un minuscolo cantilever la cui punta arriva a un punto affilato su scala nanometrica. Durante la scansione, il cantilever rimbalza su e giù e i dati di questi movimenti vengono compilati per generare un'immagine di quella superficie. Questi microscopi possono essere utilizzati per vedere caratteristiche molto più piccole di quelle visibili ai microscopi ottici, la cui risoluzione è limitata dalle proprietà della luce stessa. La microscopia a forza atomica ha letteralmente una risoluzione su scala atomica.

Tuttavia, fino ad ora, non è stato possibile utilizzarlo per guardare con risoluzione atomica singole molecole. Su tale scala, le proprietà elettriche della molecola in esame normalmente interferiscono con l'attività della punta di scansione. Ricercatori presso IBM Research a Zurigo ha superato questo problema utilizzando prima la punta del microscopio per raccogliere una singola molecola di monossido di carbonio. Ciò ha drasticamente migliorato la risoluzione del microscopio, che gli scienziati dell'IBM hanno utilizzato per creare un'immagine del pentacene. Sono arrivati ​​al monossido di carbonio come aggiunta per aumentare il contrasto dopo aver provato molte sostanze chimiche.

I ricercatori sperano che guardare da vicino le singole molecole darà loro una migliore comprensione delle reazioni chimiche e della catalisi a un livello di dettaglio senza precedenti.

Il lavoro di imaging è descritto oggi sulla rivista Scienza .

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