Mehr Moleküle abgebildet, die durch den Forscher (Kawai et al)
Wasser hat einige Besondere Eigenschaften, die Sie haben sicherlich gehört, über in der high school Chemie. Vor allem, es klebt an sich wirklich gut. Es Perlen zusammen, sieht aus wie das im Raum und klettert Pflanzen Kreislauf-Systeme, die durch Wasserstoffbrücken. Jetzt haben Wissenschaftler herausgefunden, genau, wie klebrig diese allgegenwärtige Anleihen sind.
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Wissenschaftler haben gesicherte Wasserstoff-Bindungen vor, aber nun berichten, dass Sie haben, quantitativ messbar, Sie in Aktion, mit unglaublich hochauflösenden mikroskopen. Und ein besseres Verständnis der Wasserstoff-Bindungen kann ein großes Problem sein, wenn das Studium Moleküle, die sich auf Sie verlassen. Das gilt auch für unsere eigene DNA, dessen zwei Ketten zusammengehalten durch Wasserstoffbrücken.
Normale Anleihen treten auf, wenn Atome Elektronen teilen. Aber die Wasserstoff-Atome sind nur einzelne positive Ladungen angebracht, um einzelne Elektronen, so dass, wenn Sie sich verbinden mit etwas anderem, das entstehende Molekül hat eine exponierte positive Seite. Diese Seite kleben kann, um negative bits auf andere Moleküle. Die neue Technik war in der Lage, tatsächlich zu Messen, die Stärke und das Verhalten dieser Anleihen.
“Möglicherweise, diese Technik kann erweitert werden, um Identifikationen” der geometrie und der Chemie “von komplexeren große Moleküle, wie beispielsweise DNAs und Polymere”, schreiben Sie in dem Papier, veröffentlicht Freitag in der Zeitschrift Science Fortschritte.
Es gibt viele verschiedene Arten zu beobachten, die verschiedenen Atome, Moleküle, einschließlich Techniken mit langen Namen wie “Infrarot-Spektroskopie” “nuclear magnetic resonance spectroscopy” und “x-ray crystallography.” Diese Methoden erfordern die Analyse des Lichts, das zurückgeworfen wird eine Probe. Aber in allen Fällen, es ist super schwierig zu erkennen, einzelne Wasserstoff-Atome.
Das ist, wo die Methode, die hinter dem neuen imaging—atomic force microscopy— in kommt. Forscher zuvor verwendet haben es analysiert einzelne Atome in Molekülen, aber nie nach unten, um die Auflösung des Wasserstoffs. Das Mikroskop ist im wesentlichen eine Sonde ein Molekül, das auf dem hyper-scharfe Spitze, welche in dieser Studie wurde Kohlenmonoxid. Die Forscher fanden, dass die Stärke der stärksten Wasserstoffbrücken wurden rund 40 pico-Newton-maximum, oder etwa 25 Milliarden mal kleiner als ein Newton ist die Kraft, die erforderlich ist, um zu beschleunigen ein ein-Kilogramm-Masse von null bis zu einem meter pro Sekunde in einer Sekunde. In anderen Worten, es ist eine winzig kleine winzige Kraft, aber es ist, was Sie erwartet.
Einer der Forscher, die ich mit Sprach, Chemiker Henry Rzepa am Imperial College of London, dachte die Technik war cool—es “effektiv abgeschlossen Periodensystem für den atomic-force-Mikroskopie.” Chemiker normalerweise Rückschlüsse auf die Existenz von Wasserstoff-Atomen im Molekül, und Ihre Folgerungen sind normalerweise richtig. Aber jeder so oft, folgern die Existenz der Wasserstoffe ist nicht genug, vor allem, wenn wollen die Forscher bestätigen die Existenz von einem unbekannten Wasserstoff-Bindung.
Trotzdem, “Es wird helfen, eine kleine, aber signifikante Unterschied in den Methoden, die wir haben für die Untersuchung der Strukturen von Molekülen”, sagte er.
[Wissenschaft Fortschritte]