Filmpje: molecuulstructuur verandert

Laurien Onderwater

2019-07-16 08:59:16

molecuul

Voor het eerst zijn wetenschappers erin geslaagd een molecuul vast te leggen die van vorm verandert als gevolg van het verliezen van een paar elektronen.

Als een molecuul een lading krijgt (of juist verliest), verandert zijn structuur en functie. Hoe die structuur door lading of ontlading verandert, hebben onderzoekers nu in realtime vast kunnen leggen. Om dit te doen, voegden de wetenschappers elektronen toe of verwijderden ze die, zodat ze direct de veranderingen in structuur van het molecuul konden zien.

Lees ook:

Kleine spanning

Dit deed het team met behulp van atoomkrachtmicroscopie (atomic force microscopy; AFM). Dit type microscopie gebruikt een ultradunne naald om het oppervlak van een object te kunnen verkennen en vormt zo een beeld van het oppervlak. De naald weet deze beelden razendsnel achter elkaar te maken, waardoor een soort filmpje ontstaat. Met atoomkrachtmicroscopie kunnen wetenschappers zeer kleine objecten of processen visualiseren.

De onderzoekers gingen als volgt te werk. Vier soorten moleculen – azobenzeen, pentaceen, tetracyanoquinodimethaan (TCNQ) en porfine – werden om beurten in een koude vacuümkamer onder de microscoop geplaatst om te zorgen dat invloeden van buitenaf de resultaten niet beïnvloedden. Een enkel molecuul werd op een laag van natriumchloride geplaatst en vervolgens werd er een kleine spanning doorheen gejaagd.

Ontlading

De moleculen werden vastgelegd door de microscoop terwijl ze zich in verschillende toestanden bevonden. Ze waren positief geladen (ze misten een elektron), neutraal (evenveel protonen als elektronen), negatief (een extra elektron) of dubbel negatief (twee extra elektronen) geladen. Alle vier de moleculen reageerden anders op de veranderingen in lading.

In onderstaand filmpje is te zien hoe een porfine-molecuul van vorm verandert doordat het elektronen verliest:

Uw cookieinstellingen laten het tonen van deze content niet toe. De volgende cookies zijn nodig: Marketing. Wijzig uw instellingen om deze content te zien.

Dankzij dit onderzoek krijgen wetenschappers meer inzicht in hoe lading de structuur en functie van moleculen verandert. En da’s altijd handig, want energieomzetting en energietransport in levende systemen – dus ook in jou en mij – is afhankelijk van het laden en ontladen van moleculen.

Het onderzoek werd gepubliceerd in Science.

Bronnen: Science, IBM, ScienceAlert

Beeld: IBM

KIJK 7/2019Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK







De nieuwste editie!

Editie 3-2020




Meer Filmpjes