央视网|中国网络电视台|网站地图
客服设为首页
登录

更多 精彩视频排行

网友评分最高


首播

重播

一种石墨烯的化学键显微图像

另一种石墨烯的化学键显微图像

科学家往原子力显微镜中放样品

科学家查看原子力显微镜

  我们生活的世界都是由化学物质组成,而各种化学物质由分子和原子组成。一个个松散的原子如何能结合起来不分开呢?它们靠的是化学键的作用。这些化学键究竟是什么样子?最近,瑞士研究人员拍摄出了化学键的高清显微图像,让人们可以看清化学键的真实面目。

  化学键的尺寸很小,长度大多在1纳米以下,只有几个埃,也就是百亿分之几米。无论是普通的光线显微镜,还是高分辨率的电子显微镜,都达不到探测化学键的精度。IBM瑞士分公司的研究人员采用了分辨率极高的原子力显微镜,结果获得了两种不同结构的石墨烯分子局部的高清显微图像。

  化学键是存在于原子之间的一种相互作用力。原子依靠这种作用力才聚集在一起,形成分子和物体。根据这个定义我们可知,化学键的本质是一种力,而力是看不见、摸不着的一种东西。那么,显微镜是如何能“看见”这种力呢?原来,原子力显微镜就探测看不见的力并把它转换为图像的本领,就像一些紫外线显微镜能探测到我们人眼看不到的紫外线一样。

  原子力显微镜拍摄到的化学键图像是黑白图像,其中化学键看不太清楚。然而,经过科学家上色之后,连接原子的化学键十分清楚地显现出来,很像化学课本上展示的分子结构。从这两张图片中,我们可以看到石墨烯六边形的结构单元,每一个边代表了连接两个碳原子的化学键。

  有关专家表示,石墨烯化学键显微图像有利于科学家制造更好的石墨烯装置,比如微型芯片。在此之前,研究人员用原子力显微镜拍摄了单个分子的图像,令科学界大为振奋。而化学键图像的成功拍摄,则是科学家对微观物质世界在原子尺寸上的直观认识,将推动纳米科学和物理化学的进一步发展。