ارتباط ناشناخته. ارتباط بدون سانسور. ارتباط برقرار نمی‌شود. سایت اصلی احتمالاً زیر سانسور است. ارتباط با سایت (های) موازی برقرار شد. ارتباط برقرار نمی‌شود. ارتباط اینترنت خود را امتحان کنید. احتمال دارد اینترنت به طور سراسری قطع شده باشد. ادامه مطلب

تهیه نخسین تصاویر مستقیم از یک واکنش شیمیایی

نادیا دریک - دانشمندان برای نخستین بار موفق شده‌اند از یک مولکول در جریان بازآرایی پیوندهای شیمیایی‌اش تصویربرداری کنند.

دانشمندان برای نخستین بار موفق شده‌اند از یک مولکول در جریان بازآرایی پیوندهای شیمیایی‌اش تصویربرداری کنند. جالب اینکه این تصاویر، شباهت خیره‌کننده‌ای به همان نمودارهای شماتیک کتاب‌های شیمی دوره دبیرستان‌مان دارند.

تصاویر قبل، و بعد از واکنش اتم‌های کربن؛ در پس‌زمینهٔ یک صفحه نقره‌ای در دمای ۹۰ درجه سانتیگراد (خط مقیاس، معادل ۳ آنگستروم؛ یا سی‌میلیاردیم یک متر)

دانشمندان تابه حال تنها موفق به استنباط غیرمستقیم ساختارهای مولکولی شده بودند. اما با کمک یک میکروسکوپ اتمی غیرتماسی می‌توان پیوندهای اتمی منفردی – به طول تنها چندده‌میلیونیم یک میلیمتر – که اتم‌های کربن ۲۶ و هیدروژن ۱۴ در مولکول کربن را به هم پیوند داده را از نظر گذراند. نتایج این بررسی، در شماره آنلاین نسخه ۳۰ می نشریه Science انتشار یافته است.

این گروه ابتدا درصدد ایجاد چیدمان دقیقی از میکروساختارهای برساخته از گرافین بودند؛ ماده تک‌لایه‌ای که در آن اتم‌های کربن، در الگوهایی شش‌ضلعی و تکرارشونده‌ آرایش یافته‌اند. تولید این کندوهای کربنی، مستلزم بازآرایی اتم‌های کربن، از یک زنجیره مستقیم به اشکال شش‌ضلعی‌ست؛ که در نتیجه می‌تواند منجر به تولید چندین و چند مولکول مختلف بشود. فلیکس فیشر (Felix Fischer)، شیمیدان دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، به اتفاق همکارانش تصمیم گرفتند این فرآیند را به تصویر بکشند تا از صحت و سقم وقوع‌اش خبر بگیرند.

نمای شماتیک از نوک سوزن یک میکروسکوپ اتمی غیرتماسی، که با حرکت بر فراز مولکول‌های مدنظر، تغییرات پدیدآمده در قدرت پیوندهای الکتریکی اتم‌هایشان را نهایتاً در قالب یک تصویر از نحوه وقوع یک واکنش شیمیایی پیاده می‌کند

فیشر برای تهیه این مستند از طرز تهیه گرافین، به ابزار تصویربرداری قدرتمندی نیاز داشت و لذا به میکروسکوپ اتمی غیرتماسی واقع در آزمایشگاه مایکل کرومی (Michael Crommie)، فیزیکدان آزمایشگاه دانشگاه کالیفرنیا-برکلی، رو کرد. در این شیوه، میکروسکوپ مزبور، از یک سوزن فوق‌العاده تیز و باریک استفاده می‌کند تا قوای الکتریکی تولیدی توسط مولکول‌ها را بخواند؛ به‌طوریکه نوک سوزن، در نزدیکی سطح مولکول حرکت می‌کند و با انحرافات جزئی‌ای که در نتیجه مواجهه با بارهای مختلف الکتریکی متحمل می‌شود، تصویری از نحوه جهت‌گیری اتم‌ها و پیوندهای مولکول مدنظر را ایجاد می‌کند.

این گروه، با همین روش موفق شدند که نه فقط از مولکول‌های کربن، بلکه از پیوندهای مابین‌شان هم که متشکل از چندین الکترون اشتراکی‌ست، تصویربرداری کنند. آن‌ها یک ساختار کربنی حلقوی را روی یک صفحه نقره‌ای قرار دادند و تا سرحدّ بازآرایی مولکول‌هایش، آن را حرارت دادند. سرمایی که به تعاقب این گرما به مولکول‌ها وارد شد، فرآورده‌های حاصل از این واکنش را در جای خودشان قفل کرد؛ فرآورده‌هایی که پس از تصویربرداری از آن‌ها مشخص شد که عبارتند از سه ترکیب غیرمنتظره، و نیز یک ترکیبی که دانشمندان پیش‌بینی پیدایش‌اش را کرده بودند.

منبع: Wired

توضیح تصویر:

۱-       تصاویر قبل، و بعد از واکنش اتم‌های کربن؛ در پس‌زمینهٔ یک صفحه نقره‌ای در دمای ۹۰ درجه سانتیگراد (خط مقیاس، معادل ۳ آنگستروم؛ یا سی‌میلیاردیم یک متر) / منبع: آزمایشگاه ملی لارنس‌برکلی و دانشگاه کالیفرنیا-برکلی.

۲-       نمای شماتیک از نوک سوزن یک میکروسکوپ اتمی غیرتماسی، که با حرکت بر فراز مولکول‌های مدنظر، تغییرات پدیدآمده در قدرت پیوندهای الکتریکی اتم‌هایشان را نهایتاً در قالب یک تصویر از نحوه وقوع یک واکنش شیمیایی پیاده می‌کند / منبع: آزمایشگاه ملی لارنس‌برکلی و دانشگاه کالیفرنیا-برکلی.

این مطلب را پسندیدید؟ کمک مالی شما به ما این امکان را خواهد داد که از این نوع مطالب بیشتر منتشر کنیم.

آیا مایل هستید ما را در تحقیق و نوشتن تعداد بیشتری از این‌گونه مطالب یاری کنید؟

.در حال حاضر امکان دریافت کمک مخاطبان ساکن ایران وجود ندارد

توضیح بیشتر در مورد اینکه چطور از ما حمایت کنید

نظر بدهید

در پرکردن فرم خطایی صورت گرفته

نظرها

نظری وجود ندارد.