آیا امکان لمس پیوندهای شیمیایی وجود دارد؟
آیا امکان لمس پیوندهای شیمیایی وجود دارد؟
مجله علمی ایلیاد - اگر دیده باشید که سیم‌های گیتار را چگونه مضراب می‌زنند، اکنون جالب است بدانید که دانشمندان توانسته‌اند با پیوندهای شیمیایی نیز مضراب بزنند.
مضراب زدن با پیوند موجود بین دو اتم کربن نیاز به مقیاسی مینیاتوری دارد، زیرا فاصله‌ی این دو اتم کربن از یکدیگر حدود ۱۴۰ میلیاردم میلی‌متر است. دانشمندان برای انجام این کار یک مولکول منفرد از مونواکسیدکربن را روی نوک «میکروسکوپ نیروی اتمی» قرار دادند و توانستند موفقیت بزرگی در این زمینه حاصل کنند. گزارش این موفقیت در مجله‌ی Physical Review Letters چاپ شده است.
میکروسکوپ نیروی اتمی برای عکسبرداری از مواد، نیروهایی که ماده بر روی نوک باریک میکروسکوپ وارد می‌کند را اندازه‌گیری می‌کند و اسکن این کار را در کل سطح زیر میکروسکوپ کامل می‌کند. دکتر «جای ویموث» از دانشگاه رجنسبورگ آلمان و همکارانش با استفاده از این میکروسکوپ به مطالعه‌ی مولکول‌های «PTCDA» یا همان پریلن تترا کربوکسیلیک دی انیدرید پرداخته‌اند.
انتخاب این مولکول به این خاطر بوده که شکل مسطحی داشته است و به دانشمندان اجازه می‌داده که آن‌را برای انجام مطالعه روی یک سطح قرار دهند. محققین با نوسان دادن نوک میکروسکوپ بر روی سطحی که مولکول روی آن قرار داشته، انرژی مورد نیاز برای حرکت نوک میکروسکوپ و در نتیجه نیروی وارده بر آن را اندازه‌گیری کرده‌اند.
زمانی که نوک میکروسکوپ به بالای یک پیوند شیمیایی می‌رسد، حرکت آن نیاز به انرژی بیشتری دارد. دلیل این موضوع به مونواکسیدکربن موجود در نوک میکروسکوپ برمی‌گردد. مونواکسیدکربن به خاطر نیرویی که از طرف پیوندهای ماده‌ی زیر میکروسکوپ به آن وارد می‌شود، به سمت بالا متمایل می‌شود و زمانی که به سمت دیگر پیوند می‌رسد، مجدداً به سمت مقابل متمایل می‌شود.
از آنجا که نیروها در فیزیک در جهات مختلف و با اندازه‌های یکسان به‌وجود می‌آیند، پس نیرویی که به نوک میکروسکوپ وارد می‌شود، در جهت دیگر به اتم‌ها و پیوندهای ماده‌ی زیر میکروسکوپ نیز وارد می‌شوند. دانشمندان نیروی وارد شده از طرف نوک میکروسکوپ را به مضراب زدن بر روی پیوندهای ماده‌ی زیر میکروسکوپ تشبیه کرده‌اند.
بررسی پیوندهای شیمیایی به این صورت، می‌تواند کمک کند که میکروسکوپ نیروی اتمی بهتر بتواند وضعیت مولکول‌ها را مشخص کند. در واقع این کار راه جدیدی برای دیدن پیوندهای شیمیایی است.