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
Итальянский опыт Итальянский опыт

Мы попросили шеф-поваров — преподавателей академии поделиться своими рецептами

Bones
Пирамида Солнца. Как бывший автомеханик создал аферу, жертвой которой стал холдинг Баффета Пирамида Солнца. Как бывший автомеханик создал аферу, жертвой которой стал холдинг Баффета

Бывший автомеханик втянул инвесторов в пирамиду

Forbes
Каменная дубрава Каменная дубрава

Откуда у тревел-фотографов и блогеров такой интерес к бухте Дубовая?

Отдых в России
Как оказать себе первую психологическую помощь? Как оказать себе первую психологическую помощь?

Как научиться самостоятельно оказывать себе психологическую помощь?

Psychologies
Девятое искусство Девятое искусство

Почему комиксы — это серьезно, рассказывает переводчик Михаил Хачатуров

Seasons of life
Археологи обнаружили в Норвегии артефакты с руническими надписями Археологи обнаружили в Норвегии артефакты с руническими надписями

Найденная руна, по всей видимости, представляет собой молитву

N+1
80 м² 80 м²

Нарядный, но относительно недорогой интерьер трехкомнатной квартиры

AD
75 м² 75 м²

Ритмичные линии в проекте Марии Степановой навеяны соседними панельными домами

AD
Как эйджизм мешает молодым строить карьеру Как эйджизм мешает молодым строить карьеру

Какие различия между поколениями — лишь мифы, а какие действительно существуют?

Psychologies
Доминируй, подчиняйся. Что люди ищут и находят в БДСМ-практиках Доминируй, подчиняйся. Что люди ищут и находят в БДСМ-практиках

Как на самом деле доминирование и подчинение помогают избавиться от травм

СНОБ
Ослабить физическую боль и депрессию, сжечь жир — как улучшить своё самочувствие с помощью холода Ослабить физическую боль и депрессию, сжечь жир — как улучшить своё самочувствие с помощью холода

Эффекты холодной воды, которые помогут прокачать тело и сбалансировать психику

VC.RU
Комфорт, безопасность и динамика: компания INFINITI представляет в России новый автомобиль QX55 Комфорт, безопасность и динамика: компания INFINITI представляет в России новый автомобиль QX55

INFINITI представляет в России новую модель премиальных кроссоверов QX55

СНОБ
Homo sapiens vs Homo neanderthalensis: почему победитель только один Homo sapiens vs Homo neanderthalensis: почему победитель только один

Что могло стать причиной исчезновения неандертальцев

Популярная механика
18 любопытных фактов о 9 фильмах Эльдара Рязанова 18 любопытных фактов о 9 фильмах Эльдара Рязанова

Интересные факты о фильмах Эльдара Рязанова

Maxim
16 лучших фильмов про рыцарей и Средневековье 16 лучших фильмов про рыцарей и Средневековье

Хочешь лучше узнать о средневековых временах и погрузиться в античную атмосферу?

Playboy
Переобулись в экосистему Переобулись в экосистему

OR Group трансформирует бизнес-модель из fashion-ритейлера в торговую платформу

Эксперт
Как устроена японская демократия Как устроена японская демократия

Японовед Дмитрий Стрельцов рассказывает о политическом устройстве Японии

Эксперт
Сьюки-любовь Сьюки-любовь

Сьюки Уотерхаус рассказала о том, как начала просто петь

Harper's Bazaar
Тридцать первая литера... Тридцать первая литера...

Что можно сказать о букве «э»?

Наука и жизнь
Интернет-портрет Интернет-портрет

О чем говорит наше поведение в социальных сетях

Лиза
Как выбрать и носить пуховик? Показывает музыкант Иван Ворошилов ( Как выбрать и носить пуховик? Показывает музыкант Иван Ворошилов (

Почему Иван Ворошилов не признает сценических костюмов и носит только черное

Esquire
Диета «Секреты Лос-Анджелеса»: худеем как звезды Голливуда Диета «Секреты Лос-Анджелеса»: худеем как звезды Голливуда

Этой диеты придерживаются голливудские звезды, чтобы быстро прийти в форму

Cosmopolitan
Наталья Андрейченко: как «Леди Совершенство» открыла духовный центр в Мексике Наталья Андрейченко: как «Леди Совершенство» открыла духовный центр в Мексике

Почему Наталье Андрейченко пришлось вернуться на родину и заново учиться жить?

Cosmopolitan
Как богатые американцы передают наследство детям и законно не платят 40% налога — на примере основателя Nike Как богатые американцы передают наследство детям и законно не платят 40% налога — на примере основателя Nike

Как Филип Найт обошел закон и оставил детям миллиарды?

VC.RU
Истории поиска product/market fit от основателей Netflix, Uber, Airbnb и других успешных компаний Истории поиска product/market fit от основателей Netflix, Uber, Airbnb и других успешных компаний

Как понять, что вы нашли product/market fit?

VC.RU
10 лучших программ для создания анимации на компьютере 10 лучших программ для создания анимации на компьютере

Какая программа для создания анимации подойдет именно вам?

CHIP
«История одного супружества» — роман пулитцеровского лауреата о том, что мы плохо знаем тех, кого любим. Публикуем его фрагмент «История одного супружества» — роман пулитцеровского лауреата о том, что мы плохо знаем тех, кого любим. Публикуем его фрагмент

Фрагмент романа «История одного супружества» — о любви, верности и расставании

Esquire
Андрей Фоменко Андрей Фоменко

Миллиардер и глава холдинга «Империя» Андрей Фоменко

Собака.ru
Не просто упаковка для еды, но и предмет искусства: история коробок для пиццы, рынок которых оценивается в $2 млрд Не просто упаковка для еды, но и предмет искусства: история коробок для пиццы, рынок которых оценивается в $2 млрд

Как появились коробки для пиццы из гофрокартона

VC.RU
Открыть в приложении