Слежение за нанохвостом с помощью электронной микроскопии

От биологии клеток до нефтехимии: различные научные и технологические процессы зависят от транспорта молекул через нанопоры в мембранах и наночастицах. И лишь незначительное количество физических методов анализа могут отследить эти процессы на молекулярном уровне. Исследования проводимые под руководством Ейичи Накамуры из токийского университета показали, что трансмиссионная электронная микроскопия способна наблюдать процессы, происходящие внутри цепочек углеродных нанотрубок через их поры.

Команде удалось вставить молекулу фуллерена с длинным углеводородным хвостом внутрь углеродной нанотрубки (диаметром всего 1.4-нм) и с помощью трансмиссионной электронной микроскопии отснять продвижение молекулы внутри нанотрубки. Сами снимки (вверху) были интерпретированы с помощью молекулярного моделирования (внизу). Снимки показали повороты и другие варианты движения молекулы. Некоторые из молекул находят дыры в самой трубке (стрелка вверху слева), медленно проходят туда своим хвостиком (справа), претерпевают конформационные изменения, а затем возвращают хвост внутрь нанотрубки. Многое из обследованного затрагивает фундаментальные вопросы и вдохновляет на идеи для следующих исследований, сообщила команда. Одно из таких проведенных исследований, основанное на сравнении снимков, записанных при нормальных условиях и 4 К, показало, что микроскопный электронный удар является первичным энергетическим ресурсом, приводящим к молекулярному движению.

Источник: Mitch Jacoby, September 22, 2008 Volume 86, Number 38 p. 13