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
Культура фаллосов и вульв Культура фаллосов и вульв

Как археологи искали предков таримских мумий между Алтаем и Скандинавией

N+1
Бочка, штопор, ранверсман: 8 самых сложных фигур высшего пилотажа Бочка, штопор, ранверсман: 8 самых сложных фигур высшего пилотажа

Самые сложные и завораживающие фигуры высшего пилотажа

Вокруг света
Это наша земля Это наша земля

Какими бывают и как выглядят почвы России

N+1
Если что, я мигом подлечу Если что, я мигом подлечу

Вот-вот мы сможем вырваться из потока машин и подняться над городской суетой

GQ
Стадию 14 дней назвали необязательной для развития зародышей человека in vitro Стадию 14 дней назвали необязательной для развития зародышей человека in vitro

«Стадия 14 дней» на самом деле необязательна для развития эмбриона человека

N+1
Как внушить человеку ложные воспоминания и еще четыре любопытных эксперимента Как внушить человеку ложные воспоминания и еще четыре любопытных эксперимента

Быть ученым — значит иметь фантазию, чтобы придумывать необычные эксперименты

Maxim
Компьютер включился сам: как бороться с этой напастью Компьютер включился сам: как бороться с этой напастью

Почему компьютер включился сам и что с этим делать?

CHIP
И сбоку бантик И сбоку бантик

Простые и эффектные идеи упаковки подарков

Лиза
Бодишейминг: что это и как ему противостоять Бодишейминг: что это и как ему противостоять

В чем причины бодишейминга, чем он опасен и как ему противостоять

РБК
Как Фрэнсис Хауген показала миру темную сторону Facebook и попала в рейтинг Forbes Как Фрэнсис Хауген показала миру темную сторону Facebook и попала в рейтинг Forbes

Бывшая сотрудница Facebook обнародовала внутренние документы компании

Forbes
Турецкие ихтиологи переоткрыли «вымершую» рыбу спустя почти 50 лет Турецкие ихтиологи переоткрыли «вымершую» рыбу спустя почти 50 лет

Ихтиологи переоткрыли редкую рыбу — батманского гольца

N+1
История компании «Ценципер» История компании «Ценципер»

От культовой реновации Парка Горького до фотовыставок в «Пятерочке»

Inc.
Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой

Вкусная, источник незаменимых витаминов и микроэлементов — все это печень трески

РБК
Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера

Транспондер: что это за устройство, как работает и какие виды бывают

РБК
Революция в биологии: как ученые нашли эукариоты без митохондрий Революция в биологии: как ученые нашли эукариоты без митохондрий

Разве жизнь может развиваться только одним способом?

Популярная механика
Козыри разведчика: как принимать решения по методике британских спецслужб Козыри разведчика: как принимать решения по методике британских спецслужб

Отрывок из книги «Прицельное мышление» о главном навыке разведчика

Forbes
Китайский премиум: стоит ли брать Exeed VX Китайский премиум: стоит ли брать Exeed VX

Exeed VX — кроссовер с 249-сильным мотором и преселективным «роботом»

Maxim
15 мыслей Алексея Пивоварова 15 мыслей Алексея Пивоварова

Алексей Пивоваров — о телевидении, пилотировании и цензуре в новых медиа

GQ
Все важное и архиважное о фильме «Ассе» Все важное и архиважное о фильме «Ассе»

С нами остались лучшие фильмы Соловьева, они теперь выглядят еще более особенно

Maxim
«Пошлая Молли», BTS и Моргенштерн: Spotify назвал самых популярных музыкантов года в разных жанрах «Пошлая Молли», BTS и Моргенштерн: Spotify назвал самых популярных музыкантов года в разных жанрах

Самые популярные у россиян исполнители в Spotify

Esquire
Антрополог Кристен Годси о том, как капитализм стал главным врагом рождаемости Антрополог Кристен Годси о том, как капитализм стал главным врагом рождаемости

Как отсутствие социалистического наследия вычеркивает женщин из экономики

Forbes
Гениально и просто! 10 лучших фильмов про величайших ученых, основанных на реальных событиях Гениально и просто! 10 лучших фильмов про величайших ученых, основанных на реальных событиях

10 фильмов-биографий о науке и ученых, которые победили, несмотря на трудности

Популярная механика
Ком в горле: что это и насколько опасно Ком в горле: что это и насколько опасно

Ком в горле может быть симптомом серьезного заболевания

РБК
Канарский вулкан Кумбре-Вьеха заподозрили в нетипичном поведении Канарский вулкан Кумбре-Вьеха заподозрили в нетипичном поведении

Режим функционирования вулкана повлияет на оценку будущих рисков от извержений

N+1
Фотомонтаж, диагональная композиция, необычные ракурсы: как Александр Родченко изменил фотографию — на примере 5 кадров Фотомонтаж, диагональная композиция, необычные ракурсы: как Александр Родченко изменил фотографию — на примере 5 кадров

Как советский фотограф и художник Александр Родченко повлиял на фотографию?

Esquire
Искусственный эмбрион человека смог начать имплантацию в пробирке Искусственный эмбрион человека смог начать имплантацию в пробирке

Эмбриологи сделали очередной шаг в моделировании раннего развития человека

N+1
Берлин, 22 июня… Берлин, 22 июня…

В тот день футбол интересовал немцев больше, чем сообщения о военных действиях

Дилетант
Анатолий Зверев: вечная любовь Анатолий Зверев: вечная любовь

Анатолия Зверева любят многие и по-разному

СНОБ
Чем больше секса - тем ты успешнее: психолог объясняет, как активная половая жизнь влияет на твой доход Чем больше секса - тем ты успешнее: психолог объясняет, как активная половая жизнь влияет на твой доход

Внешность и сексуальность связана с успешностью на работе

Playboy
Открыть в приложении