Slo-Tech

» »

Prva slika molekule

Prva slika molekule

Pentacen

vir: IBM
New Scientist - Od iznajdbe vrstičnega tunelskega mikroskopa pred dobrimi dvajsetimi leti lahko vidimo ali vsaj otipamo posamezne atome. Prve posnetke smo sicer dobili že v 70. letih s transmisijsko elektronsko mikroskopijo, nove metode pa te slike še izboljšujejo. Paradoksalno pa večjih struktur, kot so denimo molekule, doslej ni bilo moč videti s takšno ločljivostjo. Problem tiči v nestabilnosti molekul, ki ne zdržijo takšnih sil kot atomi in se prehitro razletijo ob bombardiranju z elektroni.

Problema so se uspešno lotili na IBM Zürich, kjer so si pomagali z modifikacijo tehnike AFM (mikroskop na atomsko silo). Ta posname sliko z merjenjem privlačne sile med atomi v sondi in tistimi v tarči. Ker so molekule krhke, so morali najti način, kako preprečiti, da bi se konica mikroskopa zataknila v molekulo zaradi elektrostatskih in van der Waalsovih interakcij. To so storili tako, da so na konico pritrdili molekulo ogljikovega monoksida (CO), tako da se je le kisikov atom dotikal preiskovane molekule. Van der Waalsove interakcije so jo še vedno privlačile, a se zaradi Paulijevega izključitvenega načela elektroni v istih spinskih stanjih (v tarči in CO) niso mogli preveč približati drug drugim. Z merjenjem odbojne sile so ugotovili položaje ogljikovih atomov, kasneje pa so na podlagi teh informacij izračunali še položaje vodikov.

Slikali so aromatski pentacen, homolog benzena s petimi linearno spojenimi obroči.

36 komentarjev

antonija ::

A bi taka tehnika delovala tudi na bolj prostorsko zgrajenih molekulah? (tale na sliki je ravna ko palacinka :p)
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

war-dog ::

zanimivo kako zelo podobno izgleda kemijski formuli s temi šesterokotniki :D
Object reference not set to an instance of an object.

edge540 ::

Svetovno8-)

Zanimivo bi bilo tudi videti kake špagete od polimerov :)

Tarzan ::

zanimivo kako zelo podobno izgleda kemijski formuli s temi šesterokotniki :D

Niti ne, če veš kaj tiste formule prikazujejo. ;)

Sc0ut ::

Svetovno.
1231 v3, Z97 A, 8GB ram 1600mhz, 1070 GTX SLI, Seasonic 520 (zna švicat)

antonija ::

Zanimivo bi bilo tudi videti kake špagete od polimerov :)

Glede na zgornjo sliko.... bi vidli en zlo dolg bel zmazek.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

Relanium ::

A bi taka tehnika delovala tudi na bolj prostorsko zgrajenih molekulah? (tale na sliki je ravna ko palacinka :p)

Ja saj.... heksagonalno centrirano rešetko kovinskega kristala bi blo zanimivo videt kak bi zgledala sploh

antonija ::

Kristali mislim da so ze precej dobro posneti ker so to skupki kemijsko nevezanih atomov. Zaplete se pri vezanih atomih ker se razdalje mickeno skrajsajo.
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

uio ::

zanimivo zelo podobno naši predstavi molekule. Glede na Hz ob strani zgleda da se svetlejši deli počasneje premikajo?

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: gzibret ()

antonija ::

uio: Mi (ljudje) ze dolgo _vemo_ (iz posrednih dokazov) da je benzenov obroc planaren. _vemo_ tudi da je vec benzenovih obrocov vezanih linearno planarnih. Tako da tistale shema ni nasa predstava amapk je cisto lepa molekula (ce le vas kaj vse crte pomenijo).
Statistically 3 out of 4 involved usually enjoy gang-bang experience.

gruntfürmich ::

svetovno!
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

Highlag ::

Mene pa zanima kako pripopajo na konico CO molekulo? S sekundnim lepilom?:D
Never trust a computer you can't throw out a window

gzibret ::

Emmm, a niso z vrstičnim tunelskim mikroskopom že zdavnaj slikali posamezne atome. A ni celo na Jožefu Štefanu že naredil svojega logotipa?
Vse je za neki dobr!

Highlag ::

Nisi prebral? Atome je lažje slikat kot molekule. ;)
Never trust a computer you can't throw out a window

TKPhysicist ::

Slikal smo že atom? A je mogoče dobiti kakšno sliko?...ker atom je trenutno še samo fizikalna teorija, do pravcate slike je pa še daleč.
Stroji so boljši od ljudi. Pokvarjen stroj se ustavi, pokvarjen človek se ne.

Wirko ::

Atomov ni mogoče slikati, če niso vezani v kakšno trdno strukturo, recimo kristal. Prav tako so morali te molekule pritrditi na neko podlago. Kaj pa molekulski kristali (recimo saharoza), a ne bi bili ti še boljši kandidati za poziranje kot posamezne molekule? (Za povrh še nepolarne, tako da niti ne razumem, kako so jih fiksirali.)
[:4{#]

andrazzh ::

Fake! Ziher so enga plačal da jim je to v photoshopu naredu, denar ki so ga dobil so pobasal in odletel na havaje za kakšen mesec. :D

TKPhysicist ::

Mogoče tako bolj amatersko vprašanje, ampak a lahko kdo razloži vsaj približno za kakšno mersko enoto to gre, da si lahko predstavljam kakšna je velikost proti virusom ali bakterijam.
Pa tudi to me zanima, zakaj ni možno samo z uporabo optike takšnih delcev videti.

Hvala za odgovore.
Stroji so boljši od ljudi. Pokvarjen stroj se ustavi, pokvarjen človek se ne.

jimmi ::

1Å=0.1nm

snow ::

virus 100 nm
bakterije 200 - 1000 nm
eritrociti (človeške krvne celice) 5000 nm
Random mutation plus nonrandom cumulative natural selection - Richard Dawkins

snow ::

Optika je omejena z difrakcijo: Diffraction-limited system @ Wikipedia
Random mutation plus nonrandom cumulative natural selection - Richard Dawkins

TKPhysicist ::

Hvala vsem za odgovore!
Sem dobil tko okvirno sliko velikosti molekule, ki mi je vedno burilo domišljijo o njeni velikosti.

Sam tale difrakcija mi pa buri duhove. V grobem torej so atomi in molekule tako majhne strukture, da jih optika preprosto ne zazna ("The resolution of a given instrument is proportional to the size of its objective, and inversely proportional to the wavelength of the light being observed."). Delam se, da mi je razumljivo, ampak mi ni.
Gledano po kmečki logiki bi molekula lahko bila vidna, če bi mi bili mravlje, a je to vsaj približno blizu?
Stroji so boljši od ljudi. Pokvarjen stroj se ustavi, pokvarjen človek se ne.

Zgodovina sprememb…

Vitamin-B ::

to, da bi mi postali mravlje nam nebi nič pomagalo (konec koncev tudi atome gledajo stroji šele nato ljudje), to, da pa bi atom postal žoga pa ;)

ena kmečka bi še lahko bila, da je atom bistveno manjši kot pa svetloba miga sem in tja... iz meritev v stilu 0.1 +- 100 pa nebo slike :P

Lonsarg ::

Ta fora, da bi mi videli te molekule, če bi bli sami manši, nebi...

Lej Naše oko sliko sestavi iz pikslov in za vsak piksel je veliko valov da ga sestavi, mikroskop optični najbolj natančni lahko hipotetično naredi iz vsakega odboja fotona svoj pixel.
Ampak svetloba v bistvu niso delci, ampak energija, ki potuje in se odbije.
Ta energija pa valovi na določeni valovni dolžini, recimo rdeča svetloba 500nm, modra 400nm. Valavna dolžina potemi dolžina na kateri naredi svetloba en zaovoj(zlo kmečk povedan:)) In pač ji ne rata narest na dolžini atoma.

Oziroma še bol kmečk povedan: žarek svetlobe je prevelik glede na atom:) Ni korektno ampak je pa približn to.

TKPhysicist ::

No ti dve razlagi sta mi pa pomagali, ravno to kar sem hotel vedeti, hvala obema! Sedaj mi je pa še večji užitek pogledati sliko molekule, saj je neverjetno to končno ugledati kako to zgleda in ne samo tiste teorije in zmazki na tablah (vsaj zame do sedaj).
Stroji so boljši od ljudi. Pokvarjen stroj se ustavi, pokvarjen človek se ne.

gruntfürmich ::

potrebno bo 'gledati' v x ali Γ svetlobi...
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

CaqKa ::

Oziroma še bol kmečk povedan: žarek svetlobe je prevelik glede na atom:) Ni korektno ampak je pa približn to.

da popravimo: ne žarek svetlobe, ampak žarek vidne svetlobe. oziroma elektromagnetnega valovanja.

gzibret ::

Ja, res je. Vidna svetloba odpove že pri manjših bakterijah... Kaj šele pri virusih ali celo molekulah.
Vse je za neki dobr!

Thomas ::

No ja ... pravzaprav ni tako. Kvantna mehanika ti omogoča, da objekt "vidiš", čeprav ga ne zadane noben foton. Že to da ga ni zadel, je neka informacija o njem. Načenlo je mogoče videti v temi.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

gruntfürmich ::

No ja ... pravzaprav ni tako. Kvantna mehanika ti omogoča, da objekt "vidiš", čeprav ga ne zadane noben foton. Že to da ga ni zadel, je neka informacija o njem. Načenlo je mogoče videti v temi.

kako pa potem ločiš če ga je obšel ali ga ni?
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

Thomas ::

Če ga ni nazaj, (fotona, seveda), ni nikamor trčil (verjetno) in na tistem koncu slon nima rilca.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

gruntfürmich ::

če pa naj ne bi reagiral na delce manjše od valovne dolžine!?
"Namreč, da gre ta družba počasi v norost in da je vse, kar mi gledamo,
visoko organizirana bebavost, do podrobnosti izdelana idiotija."
Psiholog HUBERT POŽARNIK, v Oni, o smiselnosti moderne družbe...

Thomas ::

To je približek. Verjetnost da "reagira" NI 0.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Keyser Soze ::

No ja ... pravzaprav ni tako. Kvantna mehanika ti omogoča, da objekt "vidiš", čeprav ga ne zadane noben foton. Že to da ga ni zadel, je neka informacija o njem. Načenlo je mogoče videti v temi.

Kako pa vidiš sence v temi?
OM, F, G!

Thomas ::

Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Thomas ::

Sej tega ne bi omenjal. A je zelo bistveno za samo temo.
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

kemija

Oddelek: Šola
274879 (2687) Abrakada
»

Magnetni monopoli so realnost (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
728529 (4816) Thomas
»

Nobelova nagrada za fiziko 2010

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
145958 (4548) Jst
»

Folding@Home (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
596333 (4307) Horsechoker
»

Iskanje novih zdravil s simulacijami in evolucijo

Oddelek: Znanost in tehnologija
362591 (1893) dukenukem

Več podobnih tem