Most először sikerült felvételt készíteni az atomok összekapcsolódásáról és szétválásáról

Brit és német tudósoknak a világon elsőként sikerült fejlett mikroszkópos módszerekkel rögzítenie a kémiai kötés megszakítását két rénium atom között.

A felvétel bal oldalán két fekete pacaként látható atomok 0.1 és 0.3 nanométer nagyság ahogy összekapcsolódnak, majd szétválnak.

Tisztán látszik a felvételen, ahogyan a két rénium atom azt követően, hogy kémiai kötés alakult ki közöttük, együtt mozognak - mondta el Dr. Kecheng Cao, a németországi Ulmi Egyetem kutatási asszisztense, aki a kísérleteket végezte.

Amikor a kialakult a Re2 molekula a nanométer vékonyságú üreges szén hengerekben (szén nanocsövekben) mozog, az atomok környezetétől függően megváltozik a kötések hossza - magyarázta a kutató.

Felfoghatatlanul kis mérete miatt azonban igen nehéz lefilmezni a kémiai kötéseket, ezért a kutatócsoport egy újfajta módszert, a transzmissziós elektronmikroszkópiát (angolul transmission electron microscopy, röviden TEM) alkalmazta,  amely felvételek elkészítéséhez a szén nanocsövön átragyogó nagy energiájú elektronnyalábokat használták fel. 

Ezek a mindössze 1-2 nanométer átmérőjű nanocsövek segítettek minket abban, hogy a kísérlethez szükséges helyzetbe hozzuk a rénium atomokat - mondta Andrei Kholbystov professzor, a Nottinghami Egyetem professzora. Mivel a rénium magas atomszámmal bír, ezért a transzmissziós elektronmikroszkópia módszerével könnyebben láthatóak, mint más, könnyebb elemek - magyarázta a professzor, majd hozzátette, emiatt tulajdonképpen emiatt láthatjuk a fématomokat sötét pontokként.

A kutatók továbbá elmondták azt is, hogy a kémiai kötés során a Re2 molekula először rezegni kezdett, eredeti kör alakja pedig oválissá vált, később azonban az atomok rezgése megszűnt, szétpattantak, majd rövid időn belül újra összekapcsolódtak Re2 molekulát.

A sikeres felvétel miatt a kutatók úgy gondolják, hogy a transzmissziós elektronmikroszkópia a jövőben általános módszerré válhat a kémiai reakciók tanulmányozásában.