Mikor készültek az első fényképek a molekulákról? Atomok és molekulák. "Jelölés az oxigénmolekulákon", Yasmine Crawford
Meghívjuk Önt, hogy értékelje a Royal Photography Society által "Az év fotósa" címet igénylő döntősök képeit. A nyertest október 7-én hirdetik ki, a legjobb alkotások kiállítását pedig október 7. és január 5. között rendezik meg a londoni Science Museumban.
Kiadás PM
Szappanbuborék szerkezet, Kim Cox
A szappanbuborékok optimalizálják a belső teret, és minimálisra csökkentik felületüket egy adott levegőmennyiséghez. Emiatt számos területen hasznos tanulmányi tárgyává válnak, különösen az anyagtudomány területén. A buborékok falai a gravitáció hatására lefolynak: felül vékonyak, alul vastagok.
"Jelölés az oxigénmolekulákon", Yasmine Crawford
A kép a szerző utolsó nagy projektjének része, a Falmouth Egyetemen végzett fényképészeti mesterképzésre, ahol a hangsúly a myalgiás encephalomyelitisen volt. Crawford azt mondja, hogy olyan képeket hoz létre, amelyek összekötnek minket a kétértelművel és az ismeretlennel.
"Az örökkévalóság nyugalma", szerző Jevgenyij Samuchenko
A kép a Himalájában, a Gosaikunda-tavon készült, 4400 méteres magasságban. A Tejútrendszer egy galaxis, amely magában foglalja a naprendszerünket is: egy homályos fénycsík az éjszakai égbolton.
"Confused Flour Beetle" David Spearstől
Ez a kis kártevő bogár gabonaféléket és liszttermékeket fertőz meg. A kép pásztázó elektronmikroszkóppal készült, majd Photoshopban kiszínezte.
Dave Watson: Észak-Amerika köd
Az NGC7000 észak-amerikai köd egy emissziós köd a Cygnus csillagképben. A köd alakja Észak-Amerika formájához hasonlít – még a Mexikói-öböl is látható.
Victor Sikora szarvasbogár
A fotós fénymikroszkópot használt ötszörös nagyítással.
Lovell teleszkóp, Marge Bradshaw
„A Jodrell Bank Lovell-teleszkópja azóta lenyűgözött, amióta egy iskolai kiránduláson láttam” – mondja Bradshaw. Szeretett volna néhány részletesebb fotót készíteni, hogy bemutassa a viseletét.
"Jellyfish Upside Down", Mary Ann Chilton
Ez a faj úszás helyett a vízben lüktet. A medúza színe az algaevés eredménye.
egyéb előadások a molekuláris fizikáról
"Nuclear Binding Energy" - Az 50 és 60 közötti tömegszámú elemek rendelkeznek a maximális kötési energiával (8,6 MeV/nukleon) - Tömeghiba. A Coulomb-erők hajlamosak megtörni az atommagot. A felszínen lévő nukleonok kötési energiája kisebb, mint a magon belüli nukleonoké. Uchim.net. Az atommagok kötési energiája. Fajlagos kötési energia. Einstein egyenlete a tömeg és az energia között:
"Az atommag szerkezete" - Geiger-számláló Felhőkamra. Rádium (sugárzó). Radioaktív sugárzás alkalmazása. Marie Sklodowska-Curie és Pierre Curie. Becquerel Antoine Henri – 1897 A termonukleáris fúzió a könnyű atommagok fúziós reakciója. M-tömegszám - az atommag tömege, a nukleonok száma, a neutronok száma M-Z. Polónium. Láncos nukleáris reakció.
"Fotoelektromos hatás alkalmazása" - Állami oktatási intézmény NPO Szakmai Líceum 15. sz. A fotoelektromos hatás felfedezésének és tanulmányozásának története. Elkészítette: Varlamova Marina Viktorovna fizikatanár. A fotoelektromos hatás Einstein-egyenlete A. Einstein. a fotoelektromos hatás megfigyelése. Stoletov A.G. A telítési áram erőssége arányos a katódra eső sugárzás intenzitásával.
"Az atommag szerkezete" - A. 10 -12. Az atommagok radioaktív átalakulása. Következésképpen a sugárzás pozitív és semleges részecskékből áll. 13-15. 1896 Henri Becquerel (francia) felfedezte a radioaktivitás jelenségét. Jelölve - , van tömege? 1a.u.m. és a töltés egyenlő az elektron töltésével. 5. Az atom semleges, mert az atommag töltése megegyezik az elektronok teljes töltésével.
"Az atommag összetétele" - Tömegszám. NUKLEÁRIS ERŐK - vonzó erők, amelyek megkötik a protonokat és a neutronokat az atommagban. Nukleáris erők. A magmegjelölés általános képe. Díjszám. A töltésszám egyenlő az atommag töltésével, elemi elektromos töltésekben kifejezve. A töltésszám megegyezik a kémiai elem sorszámával. Sokszor nagyobb, mint a Coulomb-erők.
"Plazmaszintézis" - Az építési idő 8-10 év. Köszönöm a figyelmet. Az ITER építése és infrastruktúrája. A TOKAMAK létrehozása. Az ITER tervezési paraméterei. Az ITER (ITER) létrehozása. 5. Hozzávetőleges költsége 5 milliárd euró. Termonukleáris fegyverek. Oroszország hozzájárulása az ITER reaktorhoz. 2. A termonukleáris energia előnye. Energiaigény.
A hidrogénatom befogja az elektronfelhőket. És bár a modern fizikusok még a proton alakját is meg tudják határozni gyorsítók segítségével, a hidrogénatom nyilvánvalóan a legkisebb objektum marad, amelynek képét érdemes fényképnek nevezni. A "Lenta.ru" áttekintést nyújt a mikrovilág fényképezésének modern módszereiről.
Szigorúan véve manapság szinte nem is maradt hétköznapi fotózás. Azok a képek, amelyeket szokás szerint fényképeknek nevezünk, és megtalálhatók például bármely Lenta.ru fotóesszében, valójában számítógépes modellek. A fényérzékeny mátrix egy speciális eszközben (hagyományosan még "kamerának" hívják) határozza meg a fény intenzitásának térbeli eloszlását több különböző spektrális tartományban, a vezérlőelektronika ezeket az adatokat digitális formában tárolja, majd egy másik elektronikus áramkör, melynek alapja. ezeken az adatokon parancsot ad a tranzisztoroknak a folyadékkristályos kijelzőn. Fólia, papír, speciális megoldások ezek feldolgozására – mindez egzotikussá vált. És ha emlékszünk a szó szó szerinti jelentésére, akkor a fényképezés „fényfestés”. Szóval mit mondjak, hogy a tudósoknak sikerült fényképezni egy atom, csak megfelelő konvencionalitás mellett lehetséges.
A csillagászati képek több mint felét régóta infravörös, ultraibolya és röntgenteleszkópok készítették. Az elektronmikroszkópok nem fénnyel, hanem elektronsugárral sugároznak be, míg az atomerőmikroszkópok tűvel pásztázzák a minta domborzatát. Vannak röntgenmikroszkópok és mágneses rezonancia képalkotó szkennerek. Mindezek az eszközök pontos képet adnak a különféle tárgyakról, és annak ellenére, hogy itt természetesen nem szükséges "fényfestésről" beszélni, mégis megengedjük magunknak, hogy az ilyen képeket fényképeknek nevezzük.
A fizikusok kísérletei a proton alakjának vagy a részecskék belsejében lévő kvarkok eloszlásának meghatározására a színfalak mögött maradnak; történetünk az atomok léptékére korlátozódik.
Az optika soha nem öregszik
Mint a 20. század második felében kiderült, az optikai mikroszkópoknak még van hova fejlődniük. A biológiai és orvosi kutatások döntő mozzanata volt a fluoreszcens festékek és módszerek megjelenése, amelyek lehetővé teszik bizonyos anyagok szelektív jelölését. Ez nem „csak új festék”, hanem egy igazi forradalom.
A közkeletű tévhittel ellentétben a fluoreszcencia egyáltalán nem világít a sötétben (ez utóbbit lumineszcenciának hívják). Ez az a jelenség, amikor egy bizonyos energiájú kvantum (mondjuk a kék fény) elnyelődik, majd más, alacsonyabb energiájú kvantumokat bocsát ki, és ennek megfelelően más fényt (amikor a kék elnyelődik, zöldet bocsát ki). Ha olyan szűrőt teszel be, amely csak a festék által kibocsátott mennyiséget engedi át, és blokkolja a fluoreszcenciát okozó fényt, akkor sötét háttér látható fényes festékfoltokkal, és a festékek pedig rendkívül szelektíven tudják színezni a mintát. .
Például egy idegsejt citoszkeletonját pirosra színezheti, zölddel kiemelheti a szinapszisokat, kékkel pedig a sejtmagot. Fluoreszcens címkét készíthet, amely bizonyos körülmények között lehetővé teszi a membránon lévő fehérjereceptorok vagy a sejt által szintetizált molekulák kimutatását. Az immunhisztokémiai festés módszere forradalmasította a biológiai tudományt. És amikor a génmérnökök megtanulták, hogyan lehet transzgénikus állatokat készíteni fluoreszcens fehérjékkel, ez a módszer újjászületett: például valósággá váltak a különböző színű neuronokat tartalmazó egerek.
Ezenkívül a mérnökök kitalálták (és gyakorolták) az úgynevezett konfokális mikroszkópos módszert. Lényege abban rejlik, hogy a mikroszkóp egy nagyon vékony rétegre fókuszál, és egy speciális membrán vágja le az ezen a rétegen kívüli tárgyak által keltett fényt. Egy ilyen mikroszkóp szekvenciálisan képes felülről lefelé leolvasni a mintát, és egy halom képet készíteni, ami kész alapja egy háromdimenziós modellnek.
A lézerek és a kifinomult optikai sugárvezérlő rendszerek alkalmazása lehetővé tette a festékfakulás és a kényes biológiai minták erős fényben történő száradásának problémáját: a lézersugár csak akkor pásztázza a mintát, ha az a képalkotáshoz szükséges. És annak érdekében, hogy ne vesztegessünk időt és energiát egy nagy készítmény szűk látómezőjű szemlencsén keresztüli vizsgálatára, a mérnökök egy automatikus letapogató rendszert javasoltak: egy poharat a mintával egy modern mikroszkóp tárgyasztalára helyezhet, és a készülék önállóan rögzíti a teljes minta nagyméretű panorámáját. Ugyanakkor a megfelelő helyeken fókuszál, majd sok képkockát összeragaszt.
Egyes mikroszkópok élő egereket, patkányokat vagy legalábbis kis gerincteleneket is befogadhatnak. Mások enyhe növekedést adnak, de röntgenkészülékkel kombinálják. A rezgési interferencia kiküszöbölése érdekében sokat több tonnás speciális asztalokra szerelnek fel beltérben, gondosan ellenőrzött mikroklímával. Az ilyen rendszerek költsége meghaladja a többi elektronmikroszkóp költségét, és a legszebb keretért folyó versenyek már régóta hagyománnyá váltak. Emellett az optika fejlesztése is folytatódik: a legjobb üvegtípusok keresésétől és az optimális lencsekombinációk kiválasztásától kezdve a mérnökök áttértek a fény fókuszálásának módjaira.
Konkrétan felsoroltunk néhány technikai részletet annak bizonyítására, hogy a biológiai kutatás előrehaladása régóta összefüggésbe hozható más területek előrehaladásával. Ha nem lennének számítógépek, amelyek képesek lennének automatikusan megszámolni a festett sejtek számát több száz fényképen, a szupermikroszkópok nem sokat használnának. Fluoreszcens festékek nélkül pedig az összes millió sejt megkülönböztethetetlen lenne egymástól, így szinte lehetetlen lenne követni az újak keletkezését vagy a régiek pusztulását.
Valójában az első mikroszkóp egy bilincs volt, amelyhez gömb alakú lencsét erősítettek. Egy ilyen mikroszkóp analógja lehet egy egyszerű játékkártya, benne egy lyukkal és egy csepp vízzel. Egyes jelentések szerint ilyen eszközöket már a múlt században is használtak Kolimai aranybányászok.
A diffrakciós határon túl
Az optikai mikroszkópoknak van egy alapvető hátránya. Az a helyzet, hogy a fényhullámok alakjából lehetetlen helyreállítani azoknak a tárgyaknak a formáját, amelyek a hullámhossznál jóval kisebbnek bizonyultak: akár kézzel is megkísérelheti megvizsgálni az anyag finom textúráját. vastag hegesztőkesztyű.
A diffrakció okozta korlátokat részben leküzdöttük, a fizika törvényeinek megsértése nélkül. Két körülmény segíti az optikai mikroszkópok merülését a diffrakciós gát alá: az a tény, hogy a fluoreszcencia során kvantumokat bocsátanak ki az egyes festékmolekulák (amelyek meglehetősen távol lehetnek egymástól), valamint az, hogy a fényhullámok egymásra helyezésével fényes fényt lehet elérni. hullámhossznál kisebb átmérőjű folt.
A fényhullámok egymásra helyezve képesek egymást kioltani, ezért a minta megvilágítási paraméterei olyanok, hogy a lehető legkisebb terület kerüljön a fényes tartományba. Matematikai algoritmusokkal kombinálva, amelyek például eltávolíthatják a szellemképet, az ilyen irányított világítás drámai javulást eredményez a képminőségben. Lehetővé válik például az intracelluláris struktúrák optikai mikroszkóppal történő vizsgálata, sőt (a leírt módszert konfokális mikroszkóppal kombinálva) háromdimenziós képeik elkészítése.
Elektronmikroszkóp az elektronikus műszerek előtt
Az atomok és molekulák felfedezéséhez a tudósoknak nem kellett rájuk nézniük – a molekuláris elméletnek nem kellett látnia az objektumot. A mikrobiológia azonban csak a mikroszkóp feltalálása után vált lehetségessé. Ezért eleinte a mikroszkópokat pontosan az orvostudományhoz és a biológiához társították: fizikusok és vegyészek, akik sokkal kisebb, más eszközökkel kezelt objektumokat tanulmányoztak. Amikor a mikrokozmoszra is szerettek volna tekinteni, komoly problémává váltak a diffrakciós korlátok, különösen azért, mert a fent leírt fluoreszcens mikroszkópos módszereket még nem ismerték. És nem sok értelme van a felbontást 500-ról 100 nanométerre növelni, ha a figyelembe veendő tárgy még ennél is kisebb!
Tudván, hogy az elektronok hullámként és részecskeként is viselkedhetnek, német fizikusok 1926-ban elektronlencsét készítettek. A mögöttes ötlet nagyon egyszerű és minden iskolás számára érthető volt: mivel az elektromágneses tér eltéríti az elektronokat, ezzel a részecskék széthúzásával megváltoztatható a nyaláb alakja, vagy éppen ellenkezőleg, csökkenthető a részecskék átmérője. a gerenda. Öt évvel később, 1931-ben Ernst Ruska és Max Knoll megépítette a világ első elektronmikroszkópját. A készülékben a mintát először elektronsugárral világították meg, majd az elektronlencse egy speciális lumineszcens képernyőre tágította az áthaladó sugarat, mielőtt leesett volna. Az első mikroszkóp csak 400-szoros nagyítást adott, de a fény elektronokkal való helyettesítése megnyitotta az utat a százezerszeres nagyítással történő fotózás előtt: a tervezőknek csak néhány technikai akadályt kellett leküzdeniük.
Az elektronmikroszkóp lehetővé tette a sejtek szerkezetének olyan minőségben történő vizsgálatát, amely korábban elérhetetlen volt. De ebből a képből lehetetlen megérteni a sejtek korát és bizonyos fehérjék jelenlétét bennük, és ez az információ nagyon szükséges a tudósok számára.
Az elektronmikroszkópok ma már lehetővé teszik a vírusok közeli fényképezését. Az eszközöknek különféle módosításai vannak, amelyek lehetővé teszik, hogy ne csak a vékony részeken világítsanak át, hanem „visszavert fényben” is figyelembe vegyék őket (természetesen visszavert elektronokban). Nem beszélünk részletesen a mikroszkópok összes lehetőségéről, de megjegyezzük, hogy a közelmúltban a kutatók megtanulták, hogyan lehet képet visszaállítani diffrakciós mintából.
Érintse meg, ne lássa
Az újabb forradalom a „világít és láss” elvétől való további eltérés rovására ment. Az atomerő-mikroszkóp, valamint a pásztázó alagútmikroszkóp már nem világít a minták felületén. Ehelyett egy különösen vékony tű mozog a felületen, amely szó szerint még az egyetlen atom méretű dudorokon is visszapattan.
Anélkül, hogy az összes ilyen módszer részleteibe belemennénk, megjegyezzük a legfontosabb dolgot: az alagútmikroszkóp tűjét nemcsak a felület mentén lehet mozgatni, hanem az atomok helyről-helyre történő átrendezésére is használható. A tudósok így készítenek feliratokat, rajzokat, sőt rajzfilmeket is, amelyekben egy megrajzolt fiú atommal játszik. Valódi xenon atom, amelyet egy pásztázó alagútmikroszkóp hegye vonszol.
Az alagútmikroszkópot azért hívják, mert a tűn átfolyó alagútáram hatását használja: az elektronok áthaladnak a tű és a felület közötti résen a kvantummechanika által megjósolt alagúthatás miatt. Ennek a készüléknek a működéséhez vákuum szükséges.
Az atomerő-mikroszkóp (AFM) sokkal kevésbé igényes a környezeti feltételekre - (számos korláttal) levegőszivattyúzás nélkül is működik. Bizonyos értelemben az AFM a gramofon nanotechnológiai utódja. Egy vékony és rugalmas konzolos tartóra szerelt tű ( konzolés van egy „konzol”), úgy mozog a felület mentén, hogy nem kapcsol rá feszültséget, és ugyanúgy követi a minta domborulatát, ahogy a gramofontű a gramofonlemez barázdáit követi. A konzol meghajlítása a rá rögzített tükör elhajlását okozza, a tükör eltéríti a lézersugarat, és ez teszi lehetővé a vizsgált minta alakjának nagyon pontos meghatározását. A lényeg az, hogy legyen egy meglehetősen pontos rendszer a tű mozgatásához, valamint olyan tűkészlet, amelynek tökéletesen élesnek kell lennie. Az ilyen tűk hegyének görbületi sugara nem haladhatja meg az egy nanométert.
Az AFM lehetővé teszi az egyes atomok és molekulák megtekintését, de az alagútmikroszkóphoz hasonlóan nem teszi lehetővé, hogy a minta felszíne alá nézzen. Más szóval, a tudósoknak választaniuk kell aközött, hogy képesek-e látni az atomokat, vagy képesek-e tanulmányozni az egész objektumot. A vizsgált minták belseje azonban még optikai mikroszkópok esetében sem mindig hozzáférhető, mert az ásványok vagy fémek általában rosszul eresztik át a fényt. Ráadásul az atomok fényképezése továbbra is nehézségekbe ütközik – ezek a tárgyak egyszerű golyóként jelennek meg, az elektronfelhők alakja nem látszik az ilyen képeken.
A gyorsítók által szétszórt töltött részecskék lassítása során fellépő szinkrotronsugárzás lehetővé teszi a történelem előtti állatok megkövesedett maradványainak tanulmányozását. A mintát röntgen alatt forgatva háromdimenziós tomogramot kaphatunk - így találták meg például a 300 millió éve kihalt halak koponyájában az agyat. Forgatás nélkül megteheti, ha az átvitt sugárzás regisztrálása a diffrakció miatt szórt röntgensugarak rögzítésével történik.
És ez nem minden lehetőség, amelyet a röntgensugarak feltárnak. Besugározva sok anyag fluoreszkál, és a fluoreszcencia jellege alapján meghatározható az anyag kémiai összetétele: így a tudósok az ősi leleteket, Arkhimédész középkorban kitörölt műveit vagy a tollak színét színezik meg. a régóta kihalt madarak.
Póz atomok
A röntgen- vagy az optikai fluoreszcencia módszerek adta lehetőségek fényében az egyes atomok fényképezésének új módja már nem tűnik olyan nagy áttörésnek a tudományban. A héten bemutatott képek beszerzését lehetővé tevő módszer lényege a következő: ionizált atomokból elektronokat szednek ki, és egy speciális detektorba küldik. Minden egyes ionizációs aktus kihúz egy elektront egy bizonyos pozícióból, és egy pontot ad a "fotón". Több ezer ilyen pont felhalmozása után a tudósok egy képet alkottak, amelyen az atommag körüli elektron megtalálásának legvalószínűbb helyei láthatók, és ez definíció szerint egy elektronfelhő.
Végezetül tegyük fel, hogy az a képesség, hogy az egyes atomokat elektronfelhőikkel együtt lássuk, inkább a modern mikroszkópia cseresznye a tortán. A tudósok számára fontos volt az anyagok szerkezetének vizsgálata, a sejtek, kristályok vizsgálata, az ebből fakadó technológiák fejlődése pedig lehetővé tette a hidrogénatom elérését. Minden, ami kevesebb, már az elemi részecskefizika szakembereinek érdeklődési köre. A biológusoknak, anyagtudósoknak és geológusoknak pedig még az atomokhoz képest meglehetősen szerény nagyítással is van mit javítani a mikroszkópokon. A neurofiziológiával foglalkozó szakértők például régóta szerettek volna egy olyan eszközt, amely képes látni az egyes sejteket egy élő agy belsejében, a roverek alkotói pedig eladnák lelküket egy elektronmikroszkópért, amely elférne egy űrhajó fedélzetén, és működhetne a Marson is.
Eddig a tudósok csak feltételezni tudták a molekuláris szerkezetek jelenlétét. Ma már az atomerőmikroszkópia segítségével jól láthatóak a molekulát (26 szénatomot és 14 hidrogénatomot) összekötő egyes atomi kötések (egyenként néhány tíz milliomod milliméter hosszúak).
Kezdetben a csapat grafénből készült szerkezetekkel akart dolgozni, egy egyrétegű anyagból, amelyben a szénatomok hatszögletű mintázatok szerint helyezkednek el. A szén méhsejtjeit alkotva az atomok lineáris láncból hatszögekké rendeződnek át; ez a reakció több különböző molekulát tud előállítani.
Felix Fischer, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kémikusa és kollégái a molekulákat akarták vizualizálni, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy jól értelmezték.
Gyűrűs, széntartalmú molekula, amely a két leggyakoribb reakciótermékkel 90 Celsius-fok feletti hőmérsékleten történő átszervezés előtt és után látható. Méret: 3 angström vagy három-tízmilliárd méter átmérőjű.
A grafén receptjének dokumentálásához Fishernek nagy teljesítményű képalkotó eszközre volt szüksége, és egy olyan atomerőmikroszkóphoz fordult, amellyel Michael Crommie, a Kaliforniai Egyetem laboratóriumának munkatársa rendelkezett.
Az érintésmentes atomerő-mikroszkóp (NC-AFM) egy nagyon vékony és érzékeny érzékelőt használ a molekulák által generált elektromos erő érzékelésére. A csúcs a molekula felülete közelében mozog, különböző töltések eltérítik, így képet alkotva arról, hogyan mozognak az atomok.
Az érintésmentes atomerőmikroszkóp egyatomos csúcsa éles tűvel "szondázza" a felületet. A tű úgy mozog a vizsgált tárgy felületén, ahogy a fonográftű áthalad a lemez barázdáin. Az atomok mellett lehetőség van atomi kötések "próbálására".
Így a csapatnak nem csak a szénatomokat sikerült megjelenítenie, hanem a köztük lévő közös elektronok által létrehozott kötéseket is. Széngyűrűs szerkezeteket helyeztek el egy ezüstlemezen, és felmelegítették, hogy újraszervezzék a molekulát. A lehűtött reakciótermékek három váratlan terméket és csak egy molekulát tartalmaztak, amelyet a tudósok vártak.
A világon először sikerült a tudósoknak vizuális képet készíteniük egy molekuláról az egyes atomok felbontásában a molekuláris kötéseinek átrendezése során. A kapott kép meglepően hasonlít a kémia tankönyvek képeihez.
Eddig a tudósok csak hipotetikus következtetéseket tudtak levonni a molekuláris szerkezetekről. Ám az új technológia segítségével jól láthatóvá válnak a 26 szénatomot és 14 hidrogénatomot összekötő, egyenként néhány tízmillió milliméter hosszúságú atomi kötések ebben a molekulában. A tanulmány eredményeit május 30-án tették közzé a Science folyóiratban.
A kísérletezők csapata eredetileg nanoszerkezetek pontos összeállítását tűzte ki célul grafénből, egy egyrétegű atomi anyagból, amelyben a szénatomok ismétlődő hatszögletű mintázatban helyezkednek el. A szén méhsejt létrehozásához az atomokat lineáris láncból hatszögletű hálózatba kell átrendezni; egy ilyen reakció több különböző molekulát hozhat létre. A Berkeley kémikusa, Felix Fischer és kollégái a molekulákat akarták vizualizálni, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy mindent jól csinálnak.
A képen látható széntartalmú molekula átrendeződése előtt és után látható, a két leggyakoribb reakciótermék bevonásával. Képskála - 3 angström vagy 3 méter tízmilliárd része
A grafén receptjének dokumentálásához Fishernek egy nagyon erős optikai műszerre volt szüksége, és a Berkeley Egyetem egyik laboratóriumában található atommikroszkópot használta. Az érintésmentes atommikroszkópok rendkívül érzékeny ceruzát használnak a molekulák által keltett elektromos erők leolvasására; ahogy a tű hegye a molekula felületén mozog, különböző töltések eltérítik, így képet alkotnak arról, hogyan helyezkednek el az atomok és milyen kötések vannak közöttük.
Segítségével a kutatócsoport nemcsak szénatomokat, hanem a köztük lévő elektronok által létrehozott kötéseket is képes volt megjeleníteni. Egy ezüst felületre helyeztek egy gyűrű alakú molekulát, és felmelegítették, hogy megváltoztassa az alakját. Az ezt követő hűtéssel sikerült rögzíteni a reakciótermékeket, amelyek között volt három váratlan komponens és egy molekula, amelyre a tudósok számítottak.
