Chemie se postupně dostává na úroveň jednotlivých atomů. Mezinárodní výzkumný tým odborníků IBM Research Europe, Universidade de Santiago de Compostela a University of Regensburg dokázal poprvé v historii změnit chemické vazby v jediné vybrané molekule.
Dnešní postup při tvorbě složitých molekul nebo molekulárních strojků je přitom dost těžkopádný. Jak trefně uvádějí Igor Alabugin a Chaowei Hu v komentáři k tomuto výzkumu v časopisu Science, bývá to jako naházet hromadu kostek LEGO do pračky a doufat, že tam vzniknou žádoucí chemické vazby.
Florian Albrecht z IBM Research Europe a jeho kolegové to zvládli mnohem elegantněji. Použili řádkovací tunelový mikroskop (STM, Scanning Tunneling Microscope), přerušili stávající chemické vazby mezi atomy ve vybrané organické molekule a pak vytvořili nové vazby.
Mikroskop přitom fungoval jako technologie pro zobrazení molekuly a zároveň jako nástroj pro manipulaci s vazbami v molekule.
Albrechtův tým nejprve syntetizoval molekulu tetrachlortetracenu a nechal ji navázat na tenkou vrstvu soli pokrývající podklad z mědi. Pak za velmi nízké teploty manipulovali s touto organickou molekulou. Nejprve posunuli 4 atomy chlóru do příhodné pozice a elektrickými impulzy z hrotu mikroskopu přerušili jejich vazby se sousedními atomy uhlíku. Tím vznikly radikály s volnými elektrony, které bylo možné použít k vytvoření nových vazeb. Pak podobným postupem tvořili různé nové verze struktury molekuly.
Badatelé zdůrazňují, že jejich výzkum by se neuskutečnil bez vývoje ultrapřesné tunelovací technologie, která vznikla v laboratoři firmy IBM ve švýcarském Curychu. Nový postup bude možné využít k lepšímu pochopení chemických procesů na molekulární úrovni, a také ke tvorbě nových typů molekul.
Video: Chemists change the bonds between atoms in a single molecule for the first time
Video: How to image molecules in different charge states
Literatura
Pozorování vzniku chemické vazby v přímém přenosu
Autor: Stanislav Mihulka (14.02.2015)
Vědci vytvořili 3D hologramy atomů uvnitř molekul
Autor: Stanislav Mihulka (10.05.2016)
Nejchladnější chemická reakce všech dob předvedla ultrapomalé pohyby molekul
Autor: Stanislav Mihulka (03.12.2019)
Atomární kvantový obvod je průlomem ve kvantových počítačích
Autor: Stanislav Mihulka (25.06.2022)
Diskuze:
Takéto nanomanipulácie
Vladimír Bzdušek,2022-07-19 22:23:47
s chemickými väzbami sú zaujímavé. V tomto prípade k izomerizácii určite prispieva aj delokalizácia väzieb. Ešte viac by ma však zaujímali predchádzajúce kroky, ako sa podarilo syntetizovať jednu? jedinú? molekulu a potom ju jedinú? niekde nejako umiestniť, ak som teda správne pochopil popis v článku.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
