通過用自主創(chuàng)新技術改裝成的非接觸原子力顯微鏡,中科院國家納米中的科學家用納米技術實現(xiàn)了對分子的共價鍵化學骨架、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。并據此精確解析了分子間氫鍵的構型,實現(xiàn)了對氫鍵鍵角和鍵長的直接測量。
國家納米科學中心科學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上去僅僅像是一臺單獨的儀器,但實際上更確切地來講這應該算是一整套自主創(chuàng)新的技術或者說研究方法,以此開辟了一條嶄新的實驗途徑,這在分子間相互作用的機理研究領域是具有極其廣闊的應用前景的。
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
“這套設備不止可以拿來看氫鍵。”裘曉輝老師表示,“比如說,下一步我們可能拿它來觀察鹵素鍵,鹵素是化學催化劑中常用的,與氫鍵相比,鹵素鍵含量更低、信號更弱,活性更強、需要用更低溫來凍住,對它的觀察需要我們讓這套設備的各項性能進一步提高。”
非接觸原子力顯微鏡這項技術目前還只能在超低溫和高真空環(huán)境下使用,未來如果這項技術被推廣到自然環(huán)境下應用、成為各行業(yè)科技工作者的常用研究手段,人們又將對這個世界的本質有更深層的理解和利用。