非接觸原子力顯微鏡技術(shù)
通過(guò)用自主創(chuàng)新技術(shù)改裝成的非接觸原子力顯微鏡,中科院國(guó)家納米中的科學(xué)家用納米技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)分子的共價(jià)鍵化學(xué)骨架、分子間氫鍵以及分子-金屬原子間配位鍵的超高分辨空間成像。并據(jù)此精確解析了分子間氫鍵的構(gòu)型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)氫鍵鍵角和鍵長(zhǎng)的直接測(cè)量。
國(guó)家納米科學(xué)中心科學(xué)家改造并得到第一張氫鍵成像圖的非接觸原子力顯微鏡
雖然通常大家所提到非接觸原子力顯微鏡聽(tīng)上去僅僅像是一臺(tái)單獨(dú)的儀器,但實(shí)際上更確切地來(lái)講這應(yīng)該算是一整套自主創(chuàng)新的技術(shù)或者說(shuō)研究方法,以此開(kāi)辟了一條嶄新的實(shí)驗(yàn)途徑,這在分子間相互作用的機(jī)理研究領(lǐng)域是具有極其廣闊的應(yīng)用前景的。
課題組使用非接觸原子力顯微鏡得到的8-羥基喹啉分子間氫鍵成像圖和分子示意圖
“這套設(shè)備不止可以拿來(lái)看氫鍵。”裘曉輝老師表示,“比如說(shuō),下一步我們可能拿它來(lái)觀察鹵素鍵,鹵素是化學(xué)催化劑中常用的,與氫鍵相比,鹵素鍵含量更低、信號(hào)更弱,活性更強(qiáng)、需要用更低溫來(lái)凍住,對(duì)它的觀察需要我們讓這套設(shè)備的各項(xiàng)性能進(jìn)一步提高。”
非接觸原子力顯微鏡這項(xiàng)技術(shù)目前還只能在超低溫和高真空環(huán)境下使用,未來(lái)如果這項(xiàng)技術(shù)被推廣到自然環(huán)境下應(yīng)用、成為各行業(yè)科技工作者的常用研究手段,人們又將對(duì)這個(gè)世界的本質(zhì)有更深層的理解和利用。