Ученые впервые сфотографировали молекулу и показали как она выглядит на самом деле

Атомно-силовая микроскопия работает по принципу сканирования поверхности крошечным кантилевером — сверхтонкой иглой, наконечник которой имеет наноразмерную остроту. В процессе работы эта игла «ощупывает» поверхность, реагируя на малейшие изменения рельефа. Данные о движениях иглы оцифровываются и превращаются в картинку.

Основная проблема заключалась в том, что на таком микроуровне электрические свойства самой молекулы начинают мешать работе сканирующей иглы, создавая помехи и размывая изображение.

Чтобы обойти это препятствие, ученые из Цюриха применили гениальный ход: они закрепили на кончике иглы микроскопа одиночную молекулу угарного газа (CO). После долгих экспериментов с различными химическими веществами именно угарный газ оказался идеальным «усилителем контраста». Это решение позволило радикально повысить разрешение прибора и получить кристально четкий снимок пентацена, где каждое углеродное кольцо занимает свое законное место.

Новая эра в химии и материаловедении

Возможность видеть молекулы столь близко открывает перед наукой невиданные ранее горизонты. Теперь исследователи смогут изучать химические реакции и процессы катализа на беспрецедентном уровне детализации. 

Результаты этой работы, опубликованные в журнале Science, доказывают, что возможности атомно-силовой микроскопии практически безграничны. Мы перешли от теоретических моделей к прямому наблюдению за строительными кирпичиками нашей вселенной. 

Теперь, когда мы знаем, как выглядит молекула создание новых материалов и лекарств станет вопросом точного инженерного расчета, а не слепого поиска, как это было раньше.