Çubuk Deneyi, Bilim İnsanlarının Hidrojen Atomlarını Görmelerini Sağladı

Dik durma yapıları, elde edilmesi zor olan doğrudan AFM ölçümleri sunmaktadır.

Araştırmacılar, moleküllerin ‘stick em up’ yüklenmesini istemek suretiyle bilimin en küçük olanını yakalamıştır. Ancak ödül kazanabilmek için zor olan ise doğrudan bir hidrojen atomunu görebilmektir. Avrupa ve Japonya merkezli bir ekip, bir molekülün ucundaki iki hidrojeni direkt olarak atomik kuvvet mikroskoplarında (AFM), iki namlulu tüfek gibi göstermiştir.

Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden Adam Foster, önceki AFM çalışmalarının hidrojenin rolünü dolaylı olarak gösterdiğini açıklamıştır. Bilim adamları, bir karbon monoksit molekülünün uç deneyimlerine adsorbe edildiği kuvveti ölçerek, onu haritalamak için AFM’nin prob ucunu bir yüzey boyunca hareket ettirmektedir. Bu AFM’yi oldukça hassas kılarken çoğunlukla atomlar arasındaki kimyasal bağlarda elektronları tespit etmektedir. Ayrıca, karbon monoksit genellikle eğilerek, yanlış yorumlanabilen özelliklere neden olmaktadır. Hidrojen atomları ortaya çıkan görüntülere katkıda bulunabilmektedirler. Ancak bilim adamları şimdiye kadar bunları özel olarak seçmemiştir.

Japonya, Ibaraki’deki Malzeme Bilimi Ulusal Enstitüsü’nden Shigeki Kawai, ekibin bir yüzeyde dik oturan molekülleri ölçerek atomların kendilerini izole edebileceğini fark etmiştir. Osaka Üniversitesi’ndeki işbirlikçileri, daha sonra merkezi bir noktada bağlı üç düz kola sahip TFAP yapmıştır. TFAP molekülleri gümüş bir yüzeye ince bir şekilde yayıldığı zaman, iki kol yüzey üzerinde kalmaktadır. Böylece üçüncü, hidrojenlerini doğrudan AFM ucunda hedef almaktadır.

AFM görüntüleri bu nedenle her TFAP molekülü için hidrojen atomlarına karşılık gelen iki parlak noktalar göstermektedir. İlk bakışta hesaplamalar öngördüklerinden daha farklı görünmekte, ancak ucu daha da yaklaştıkça ve karbon monoksit molekülü yatarak sonunda bir nokta haline gelmektedir.

Foster, eğilme işleminin sahte bağlar oluşturabileceği yorumlarının eserlerini desteklemektedir. Bununla birlikte, ekibinin görüntüleme hidrojeni olduğuna dair başka kanıt parçaları da vardır. Özellikle, uçtaki karbon monoksitteki oksijen ve TFAP’daki hidrojenler, takımın zayıf bir hidrojen bağına eşitlik gösterdiği bir kuvvetle etkileşime giriyor olmasıdır.

Nottingham Üniversitesi Adam Sweetman, normal çalışılan daha düz moleküllerle karşılaştırıldığında, TFAP gibi dik konfigürasyona sahip moleküllerin sunduğu potansiyelin altını önemle çizmektedir. Foster ise şu şekilde devam etmiştir: “Kawai ve meslektaşları ikna edici biçimde hidrojen atomlarından kaynaklanan kuvvet sinyalini tespit ettiğini gösteriyor.” Bununla birlikte Sweetman; ‘sinyallerin hidrojen bağından kaynaklandığı şekilde ne kadar yorumlanabileceği ilginç soruların sonu gelmiyor’ diye eklemiştir.

Foster, bu arada, diğer molekülleri bu şekilde biyolojik açıdan önem taşıyanlar da dahil olmak üzere incelemek istemektedir.

Kaynak : chemistryworld.com