Что модно рассмотреть через атомный силовой микроскоп?

Популярная механикаНаука

Круче микроскопа: как отсканировать рельеф молекулы

Олег Макаров

В ответ на вызов дифракционного предела, не позволяющего с помощью стандартных оптических микроскопов разглядывать объекты размером менее длины световой волны, наукой создано уже немало приборов, дающих возможность этот предел обойти. Микроскопы нынешнего поколения позволяют не только разглядывать структуры молекул, но и исследовать пути манипулирования объектами субнаномира.

Говорят, «деньги любят тишину», и, наверное, Швейцария — одна из наилучших иллюстраций к этому тезису. Тишина, размеренность и богатство царят на берегах Цюрихского озера, где в окружении живописных гор живет в основном весьма состоятельная часть человечества. Интересно, однако, что такой же антураж прекрасно (судя по результатам) подходит и большой науке. Здесь же, в Цюрихе, в районе Рюшликон еще с середины 50-х годов прошлого века расположилась одна из одиннадцати на сегодняшний день лабораторий корпорации IBM.

Несмотря на то что название корпорации стойко ассоциируется у большинства с компьютерами, многонациональный научный коллектив Z? rich IBM Research ведет исследования в самых разных областях, в том числе имеющих отношение к фундаментальным основам бытия.

2132c271720271786de257ffaf592f9d.jpg
Именно атомный силовой микроскоп впервые позволил «нащупать» рельеф химических молекул и получить четкое изображение их структуры. Теперь с помощью AFM исследуются атомные связи, а также распределение зарядов и другие внутримолекулярные процессы.

Комплекс выкрашенных в белый цвет малоэтажных зданий, изящный, но непритязательный дизайн внутренних помещений, подвальные этажи для лабораторий, где оборудование любит тишину еще больше, чем деньги в швейцарских банках. Лаборатории, кстати, не производят впечатление очень просторных — свободного места для прогулок маловато. Поначалу с трудом верится, что именно в таких условиях вершится большая наука.

Не больше кулака

Вот и лаборатория, где занимаются низкотемпературной микроскопией с применением сканирующего туннельного (STM) и атомного силового (AFM) микроскопов, совсем крошечная. А ведь именно здесь, в этих стенах впервые удалось получить четкое изображение химической структуры молекулы. Об этом было объявлено осенью 2009 года, и тогда же публике предъявили четкую картинку молекулы пентацена — органического соединения, в молекулярной структуре которого присутствует пять шестиугольных бензольных колец, что, конечно же, выглядело очень зрелищно.

8371bdd8da481dd99d841eb6b51a1a24.jpg
На схеме показано устройство одного из типов атомного силового микроскопа для исследования живых тканей

Собственно, атомы можно было разглядеть с помощью мощных электронных микроскопов и раньше, проблема всегда была в том, что никак не удавалось зафиксировать межатомные связи — слишком они слабы. С использованием AFM задача оказалась решенной.

Лаборатория оборудована под землей — здесь почти не ощущаются вибрации грунта и здания. То, что нам показывают в качестве микроскопа, являет собой сборку из одной сферической и двух цилиндрических камер — все вместе высотой метра полтора. «На самом деле сам микроскоп совсем не такой большой, — объясняют нам сотрудники лаборатории. — Он размером приблизительно с человеческий кулак». Вся остальная конструкция служит для выполнения трех задач. Во-первых, поверхности, на которых исследуются образцы, требуют сверхчистоты, и эта чистота должна поддерживаться на протяжении длительных экспериментов. Для этого с помощью насоса в камере, куда помещают микроскоп, создается высокий вакуум.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке Памяти 11 сентября: очерк «Падающий человек» о самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

О самом известном снимке теракта в башнях-близнецах в Нью-Йорке

Esquire
Как роман Как роман

Почему Франция — одна из законодательниц мод в книжном мире

Seasons of life
Корейский мастер-класс Корейский мастер-класс

Сияющие ухоженные лица жительниц Кореи – визитная карточка этой страны

Здоровье
На родине художника На родине художника

Хвалынск мало известен, но очень популярен в Саратовской и соседних областях

Отдых в России
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Шапендуа Шапендуа

Шапендуа — собака, которой предписано быть немытой и нестриженой

Weekend
«Открытая рана, натертая солью»: что такое «женское обрезание» и как с ним борются «Открытая рана, натертая солью»: что такое «женское обрезание» и как с ним борются

Из всех живущих сегодня женщин не менее 200 млн подверглись «женскому обрезанию»

Forbes
Правило № 69: Вот тебе под ушки белые подушки Правило № 69: Вот тебе под ушки белые подушки

Алексей Ситников объясняет, что внутри у подушки безопасности — деньги

Tatler
Как вернуть себе устойчивость, когда проживаешь измену Как вернуть себе устойчивость, когда проживаешь измену

Мы переживаем измену как серьезную психологическую травму

Psychologies
«Мы будем целоваться?»: принцессе Диане предлагали сыграть в «Телохранителе-2» «Мы будем целоваться?»: принцессе Диане предлагали сыграть в «Телохранителе-2»

Диане Спенсер сулили блестящую карьеру в Голливуде

Cosmopolitan
Планетологи объяснили полигональность «сердца» на Плутоне Планетологи объяснили полигональность «сердца» на Плутоне

Полигональность «сердца» на Плутоне создали процессы тепловой конвекции

N+1
Сухой закон: как спасти кожу в холода Сухой закон: как спасти кожу в холода

Как спасти кожу от обезвоживания и сухости

Добрые советы
Считаем заново Считаем заново

Как планировать семейный бюджет в условиях нестабильности

Лиза
Между нами пояса Между нами пояса

Такие разные регионы, но объединяет их одно – в праздники здесь скучно не будет

Лиза
Не для инвесторов, а для рабочего класса: почему в Китае растёт рынок дешёвых мини-электрокаров Не для инвесторов, а для рабочего класса: почему в Китае растёт рынок дешёвых мини-электрокаров

Пенсионеры, мигранты и малообеспеченные выбирают миниатюрный электротранспорт

VC.RU
Банкет для шефа Банкет для шефа

Проведение банкета — всегда непростой процесс

Bones
Дарсонваль для лица: как им правильно пользоваться Дарсонваль для лица: как им правильно пользоваться

Что такое Дарсонваль и как его использовать?

Cosmopolitan
Лучшие зимние забавы детей в СССР Лучшие зимние забавы детей в СССР

Вспоминаем снежные зимы нашего детства, и почему домой нас было не загнать!

Maxim
Не музыкой единой: как Spotify готовится совершить революцию в мире аудиозаписей Не музыкой единой: как Spotify готовится совершить революцию в мире аудиозаписей

Десять лет назад Даниэль Эк совершил переворот в музыкальной индустрии

Forbes
8 идей, что подарить лучшей подруге на 8 марта 8 идей, что подарить лучшей подруге на 8 марта

Что можно подарить на 8 марта подруге

Cosmopolitan
Культурные коды экономики: можно ли доверять большинству людей в стране Культурные коды экономики: можно ли доверять большинству людей в стране

С чего начинается экономическое чудо?

Forbes
Цветная капуста – настоящий суперфуд: вот 8 фактов, которые это доказывают Цветная капуста – настоящий суперфуд: вот 8 фактов, которые это доказывают

Суперфуды – это не только очень дорогие экзотические продукты

Cosmopolitan
42 м² 42 м²

Квартира со встроенными системами хранения по проекту бюро А3

AD
Искусственный интеллект Искусственный интеллект

Человек начал бояться восстания роботов еще до того, как научился их создавать

Esquire
Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива» Алена Водонаева: «Я живу для себя и я счастлива»

Звезда рассказала о личной жизни, новой квартире и своем проекте на Youtube

Cosmopolitan
Какое место человек занимает в пищевой цепи Какое место человек занимает в пищевой цепи

Правильно ли считать, что человек находится на вершине пищевой цепи?

Популярная механика
Что такое выученная беспомощность и как от нее избавиться Что такое выученная беспомощность и как от нее избавиться

Когда возникает выученная беспомощность и как себе помочь?

РБК
Нас догонят Нас догонят

Иван Давыдов о сериале «След»

Weekend
Что за Web 3.0, о котором все говорят, и какие недостатки нынешнего интернета он намерен исправить Что за Web 3.0, о котором все говорят, и какие недостатки нынешнего интернета он намерен исправить

Концепция Web 3.0, возможно, вернёт права авторам и построит новую экономику

VC.RU
Гонка за орбитальный кинематограф Гонка за орбитальный кинематограф

Зачем снимать кино в космосе, если есть компьютерная графика?

Популярная механика
Открыть в приложении