~管理人の周りの声~

1.こんな細かいものを画像に映せるなんてな、どんな技術だよ!これが見えることによってなにができんのかな?想像が広がるな。これで科学もまた一歩進歩したな。

2.ほとんどそのまま映せてんだな。すごいねこれ。どうやってんだろうな?ほんとにすげーってしかいいようがないけど、よくやったw

3.ようはこれ目に見えないもんを画像に映してんだよな。どんだけアップしてんの?w携帯とかテレビとかもこんな感じにみえるようになったらなんかこえーなwそういうのには使わないでほしいな。見たくないもんまで見えちまうからなw

4.これできるようにした研究チームはなにに困ってたんだろうか?やっぱり効率の問題なのかな?おれにはよく理解できないけど研究者たちにとってはすごいことなんだろうな。

5.ようはみえることで研究の幅や速度があがったんだろうな。がんばれ研究者たち。もっともっと技術が進歩したらすげー世の中になるんだろうな。便利な世の中になってくれればこの上ない。

~周りの声おわり~
1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/06/04(火) 09:17:29.67 ID:???

カリフォルニア大学バークレー校の研究チームが、化学反応の前後における分子構造の変化を直接画像化することに成功した。化学構造図そっくりに画像化できる。従来、核磁気共鳴法(NMR)などによる
分析を利用した間接的な推測からしか、こうした情報を得ることはできなかった。
2013年5月30日付けの Science に論文が掲載されている。

研究チームは、電子デバイス用途でのグラフェン・ナノ構造をボトムアップ形成するために同手法を開発した。
グラフェンの表面に他の分子を精密に配置して狙ったとおりの構造を作り上げるには、化学反応によって
実際に生成される反応物の状態を詳細に可視化する必要があったという。

図1 反応前後の分子の構造変化を nc-AFM によって可視化 (Credit: UC Berkeley)
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http://111.89.136.85/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2013/06/triptych350.jpg

図1は、今回の研究で用いた化学反応の前後での反応物の画像である。
上段は走査トンネル顕微鏡(STM)によるもので明瞭さに欠けるが、中段の非接触型原子間力顕微鏡(nc-AFM)の画像では、分子の結合状態が鮮明に表れている。
下段の化学構造図と見比べると、ほとんど構造図そのままの形状で画像化されていることが分かる。

nc-AFMによる原子レベル解像度の撮像技術は、2009年にIBMチューリッヒ研究所がはじめて用いたもの。
探針先端に一酸化炭素を結合させることで nc-AFM の分解能を大幅に高め、分子の化学結合状態まで可視化できるようになっている。

図2 nc-AFM による撮像の仕組み。一酸化炭素を結合させた探針先端を用いている (Credit: UC Berkeley)
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http://111.89.136.85/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2013/06/afm400.jpg

今回の研究では、反応表面および分子を液体ヘリウム温度(約4K)に冷却して分子の動きを止めてから、STMを用いてすべての分子を表面上に並べて焦点を絞り込み、nc-AFMによる探針の精度をさらに高めた。

冷却状態での撮像後、分子の反応温度までサンプルをいったん加熱し、次にもう一度 4K まで冷却することで反応生成物の撮像を行った。これによって反応前後での化学構造の変化を直接可視化することに成功した。

研究チームは、同手法を用いて、高度に秩序化された構造を表面上に形成できるようになるため、炭素材料を用いた電子デバイスやデータストレージ、ロジックゲートなどの応用につながるとしている。
また、今回の研究の直接の目的はグラフェンのナノ構造形成だが、同手法はグラフェンに限らず、ヘテロジニアスな触媒の研究などにも幅広く利用できるとみられる。

ソース:SJNニュース(2013年6月3日)
http://sustainablejapan.net/?p=4217
関連リンク:scienceに掲載された論文要旨
「Direct Imaging of Covalent Bond Structure in Single-Molecule Chemical Reactions」(英文)
http://www.sciencemag.org/content/early/2013/05/29/science.1238187
関連リンク:カリフォルニア大学バークレー校のプレスリリース(英文)
http://newscenter.berkeley.edu/2013/05/30/scientists-capture-first-images-of-molecules-before-and-after-reaction/



~管理人の周りの声~

1.すごいなぁ。
こうして小さな世界がどんどん見えるようになっていくと、何かを作る時に原子や分子を最適な位置に配置して、より高品質・高性能なものが作れるようになるんじゃないのかな?

2.自分が学生だった頃は、原子を見るにはとても高価で一部の限られたとこにしかない電子顕微鏡で見るしか無いって教わったけど、将来の学生は自分の学校で当たり前に原子の動きとか見れるようになるのかもね。

3.化学反応前と後の画像かぁ・・・
たぶん地味なんだろうけど、ちょっと生で見てみたい気もする。
近い将来画像ではなく、動画でも見れるようになるんだろうね。

4.組成式が今回撮られた画像のまんまで驚いたわ!
従来の方法では間接的な推測しか出来なかったってあるから、昔の人が既にこの形を観測していたのもすごい。
化学反応だけじゃなくもっと色んなものの反応の画像も見てみたい!

5.よくこんな細かいものを撮るカメラ?技術?をつくれるよね。
自分だったら小さすぎてもう何がなんだか(笑)
有能な科学者と自分を比較する時点でおかしいけど。。。
でもこんな小さな世界を画像に出来る科学者って、もはや職人技な気がする。

~周りの声おわり~




2: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 09:22:15.51 ID:LGQEspuu!

スレタイで思っていた以上に鮮明な画像で吹いたwww


3: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 09:25:08.11 ID:JOoWMSE1

>>2
何でも吹けば良いと言うもんではないぞ


5: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 09:50:30.64 ID:C1c8+oZL

すごいね。
科学技術の進歩は、新しい時代に入った感じだ。


6: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:02:19.80 ID:3NxopSqw

物質って本当に化学式通りに繋がってんだね


7: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:03:29.88 ID:yGmuanvI

この反応過程が時間分解で撮影できれば本当にすごいけどね


8: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:09:44.23 ID:3GGvR67e

凄くねコレ


9: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:13:08.26 ID:ZgfL8UwT

なんか感動した


11: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:22:46.23 ID:MqblHaLE

二重結合の位置も画像化可能?


12: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 10:28:04.63 ID:lLAhqOcc

これって映してるんだよね?
解析と称して画像創りあげてないよね?


13: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 11:39:01.75 ID:u7AbtrE9

へー
マジでこんなふうに結合してたんだw


14: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 11:57:48.38 ID:aCxlLeQh

すっげぇ・・・


16: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 12:20:06.88 ID:X5ikgU1q

一酸化炭素分子の酸素より細くできる針先は何を使えばいいんだろ


17: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 12:29:21.50 ID:Opw1ULse

ついにここまで見れるようになったか


18: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 12:46:38.59 ID:6pQb657a

なんかレコードみたいな感じ?
でこぼこを分子の針先で走査して、
その変化をレーザーで読み取って画像解析してるのかな


20: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 13:00:05.97 ID:UiKD20zr

>>1
すげー 構造式の通りにほんとに原子って並ぶんだ!


21: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 13:12:15.80 ID:vny/iUKt

 
一分子だけの撮影も簡単じゃないように思えるのだが、


22: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 14:28:19.47 ID:pOAPGv3N

考えられていた形との差がないのは
それだけシンプルだからなのか


23: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 15:13:45.50 ID:8yp5FCFU

ベンゼン環って便宜的に書いてるもんだと思ってた


24: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 15:17:26.93 ID:gV51sVUS

これ撮像した写真に合わせて構造式書いただろw


25: 名無しのひみつ 2013/06/04(火) 16:29:02.74 ID:mxB5MHKf

日本でも、分子の変化を可視化するシステムが建設されたよ

http://www.mhi.co.jp/discover/graph/feature/no169.html


引用元: 【ナノテク】化学反応の前後における分子構造の変化を直接画像化することに成功…非接触型原子間力顕微鏡で可能に/UCバークレー校