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Bildgebung von Molekülen mit ultrahoher Ångström-Skala

WISSENSCHAFTENChemieBildgebung von Molekülen mit ultrahoher Ångström-Skala

Mikroskop mit höchster Auflösung (Angström-Niveau) entwickelt, das die Schwingung von Molekülen beobachten kann

Die Wissenschaft und Technologie von Mikroskopie hat einen langen Weg zurückgelegt, seit Van Leeuwenhoek Ende des 300. Jahrhunderts mit einem einfachen Einlinsen-Mikroskop eine Vergrößerung von etwa 17 erreichte. Jetzt sind die Grenzen der standardmäßigen optischen Bildgebungsverfahren kein Hindernis und ångström-Skala Auflösung wurde kürzlich erreicht und verwendet, um die Bewegung eines schwingenden Moleküls abzubilden.

Die Vergrößerungsleistung oder Auflösung eines modernen Standard-Lichtmikroskops beträgt etwa einige Hundert Nanometer. In Kombination mit Elektronenmikroskopie hat sich dies auf wenige Nanometer verbessert. Wie von Lee et al. In letzter Zeit hat sich dies auf wenige ångström (ein Zehntel Nanometer) verbessert, die sie zur Abbildung von Molekülschwingungen verwendet haben.

Lee und seine Kollegen haben die "tip-enhanced Raman Spectroscopy (TERS)-Technik" verwendet, bei der die Metallspitze mit einem Laser beleuchtet wurde, um einen begrenzten Hotspot an ihrer Spitze zu erzeugen, von dem aus die oberflächenverstärkten Raman-Spektren eines Moleküls gemessen werden können. Ein einzelnes Molekül wurde fest auf einer Kupferoberfläche verankert und eine atomar scharfe Metallspitze wurde mit einer Genauigkeit auf der ångström-Skala über dem Molekül positioniert. Es gelang ihnen, Bilder mit extrem hoher Auflösung im ångström-Bereich zu erhalten.

Ungeachtet der mathematischen Berechnungsmethode ist dies das erste Mal, dass eine spektroskopische Methode eine so ultrahohe Auflösung Bilder.

Es gibt Fragen und Grenzen der Experimente wie die Bedingungen von Experimenten von Ultrahochvakuum und extrem niedriger Temperatur (6 Kelvin) usw. Trotzdem hat Lees Experiment viele Möglichkeiten eröffnet, beispielsweise die ultrahochauflösende Bildgebung von Biomolekülen.

***

{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

Lee et al 2019. Schnappschüsse von vibrierenden Molekülen. Natur. 568. https://doi.org/10.1038/d41586-019-00987-0

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