Ученые натянули связи в молекуле подобно гитарной струне

С помощью атомно-силового микроскопа исследователи изучили то, как сильно могут деформироваться связи между атомами, если попытаться разделить их.
Ученые натянули связи в молекуле подобно гитарной струне

Расстояния между атомами в одной молекуле столь малы, что их очень трудно представить – а потому разорвать их крайне непросто. В недавней работе, опубликованной в Physical Review Letters, исследователи сообщают, что им удалось разорвать связь между двумя атомами углерода, длина которой составляла лишь 140 миллиардных долей миллиметра. Для этого они оснастили кончик микроскопа «острием» из одной-единственной молекулы монооксида углерода.

Физик Джей Уэймут и его коллеги использовали атомно-силовой микроскоп, чтобы изучить молекулы перилентетракарбонового диангидрида, или PTCDA. Они были выбраны за плоскую форму, благодаря которой молекулу можно удобно «уложить» для дальнейшего препарирования. С помощью осторожных колебаний тончайшей иглы микроскопа взад и вперед, исследователи измеряли то, как быстро движется кончик прибора и какую энергию при этом затрачивает.

Выяснилось, что когда «острие» микроскопа проходит над связью двух атомов, ему требуется больше энергии для стабилизации. Все потому, что молекула монооксида углерода изгибалась, следуя контурам связи, в то же самое время заставляя ее туго натягиваться подобно гитарной струне. По словам исследователей, благодаря подобным экспериментам они могут на практике убедиться в том, с какой силой тот или иной тип связей удерживает вместе атомы одной молекулы.