La fel ca ciupirea unei coarde de chitară minuscule, oamenii de știință au „întonat” legături chimice.
Smulgerea legăturilor, care leagă doi atomi de carbon separați de doar 140 de miliarde de milimetru, a necesitat o „selecție” minusculă. O singură moleculă de monoxid de carbon atașată la vârful extrem de subțire al unui microscop cu forță atomică a făcut trucul, spun cercetătorii într-o lucrare acceptată în Scrisori de revizuire fizică.
Microscoapele cu forță atomică imaginează materiale prin măsurarea forțelor pe care le exercită un material asupra vârfului subțire al microscopului, care este scanat pe suprafață (SN: 8/1/19). Fizicianul Jay Weymouth și colegii săi au folosit un astfel de microscop pentru a studia moleculele de dianhidridă perilentetracarboxilică sau PTCDA. Au fost aleși pentru forma lor plată, care le permite să fie așezate pe o suprafață pentru inspecție. Cercetătorii au oscilat vârful microscopului cu forță atomică înainte și înapoi peste suprafață, măsurând cât de repede se mișca vârful și câtă energie era necesară pentru a-l menține în mișcare.
Când vârful microscopului a fost târât peste o legătură, a fost necesară mai multă energie pentru a menține vârful să se mișcă. Acest lucru se datorează faptului că vârful de monoxid de carbon sa îndoit în sus din cauza forțelor exercitate asupra vârfului de legătură și de atomii atașați, înainte de a se rupe înapoi pe cealaltă parte a legăturii. Deoarece forțele din fizică vin în perechi „egale și opuse”, forța pe vârful microscopului înseamnă că vârful a exercitat, de asemenea, o forță asupra atomilor și a legăturii. Acea forță din vârf, spun cercetătorii, este asemănătoare cu zgârierea legăturii.
Investigarea legăturilor chimice în acest fel ar putea ajuta microscoapele cu forță atomică să caracterizeze mai bine moleculele. „Este un mod nou de a privi aceste legături chimice”, spune Weymouth, de la Universität Regensburg din Germania.