Физики создали молекулу размером с живую клетку
// фото: Иллюстрация Christoph Hohmann (MCQST).
15:57, 07 Jun 2019
просмотров 442 | комментариев 0

Учёные создали из двух атомов молекулу, сравнимую по размерам с бактериями. Эту частицу можно разглядеть в оптический микроскоп.

Подробности исследования описаны в научной статье, опубликованной в журнале Science учёными из США, Германии и Дании, передает Вести.

Насколько малы молекулы? Правильный ответ на этот вопрос: "Смотря какие". Если вытянуть в одну линию молекулу ДНК из человеческой хромосомы, её длина превысит четыре сантиметра (!). Но нить ДНК – это цепочка из многих миллиардов атомов. Такие вещества – исключение, а не правило.

В большинстве молекул насчитываются единицы или десятки атомов. Например, в молекуле воды их три, кислорода – два, сахарозы – 45. Какими габаритами могут похвастаться такие молекулы?

Всё просто: в стакане воды больше молекул, чем стаканов воды в Мировом океане. Такие частицы невозможно увидеть в оптический микроскоп, поскольку от них не отражается свет. Их размеры попросту меньше длины волны света (0,4–0,8 микрометра).

Столь маленькие объекты трудно изучать экспериментально. А физики и химики нуждаются в этом, поскольку состав и строение молекулы – это именно то, что отличает одно вещество от другого. Детальное изучение строения и взаимодействия молекул могло бы облегчить создание веществ с заданными свойствами, в том числе новых лекарств и материалов.

Теперь учёные совершили, казалось бы, невозможное, создав двухатомную молекулу длиной более 0,7 микрометра. Она сравнима по размерам с бактериями и может быть "сфотографирована" оптическим микроскопом.

Авторы использовали ультрахолодные водородоподобные атомы рубидия. Поясним, что водородоподобный атом имеет ровно один электрон. Все остальные электроны, которых у рубидия в норме 37, из него удалены. Такая система напоминает атом водорода, только ядро у него – ядро исходного элемента, в данном случае рубидия.

Водородоподобные атомы устроены гораздо проще обычных с их обилием электронов. Поэтому они легче поддаются расчёту и манипулированию. Кроме того, в таком атоме электрон может отстоять от ядра очень далеко (по атомным меркам). Это и позволило создать гигантские молекулы.

Физики разместили атомы в виде плоской решётки из квадратных ячеек. В каждом углу ячейки находился ровно одина атом. Расстояние между ближайшими "соседями" составляло 0,53 микрометра. Покидать свои места атомам мешали лазерные лучи.

Затем новый лазерный импульс провоцировал некоторые атомы на то, чтобы вступать друг с другом в химическую связь. В этом случае атом делился электроном с соседом, отделённым от него диагональю квадрата, и тот отвечал взаимностью. Теперь каждый электрон притягивался к обоим ядрам сразу и скреплял их в единое целое. Получалась двухатомная молекула, причём расстояние между её атомами было равно диагонали квадрата (более 0,7 микрометра).

Молекулу, в отличие от отдельного атома, лазерная ловушка уже не удерживала. Картина получалась прямо-таки романтическая: два атома, слившись в объятиях, покидали устроенную для них тюрьму.

После такого события физики фиксировали в решётке пустые места, отделённые друг от друга диагональю ячейки. Причём делали они это с помощью оптического микроскопа. Таким образом, хотя они и не увидели в этот микроскоп саму молекулу, они наблюдали её след в натуральную величину – как будто дырку в паззле, из которого вынули элемент.

В дальнейшем авторы планируют создавать новые и более сложные гигантские молекулы.




Комментарии


Другие новости


Последние новости Наиболее читаемые сегодня Наиболее читаемые за неделю




Погода

Гороскоп
  • ОВЕН

    ОВЕН (21 марта - 20 апреля)

    День отмечен важными переменами и получением неожиданных неприятных известий. Не забывайте, что прежде чем принять какое-либо решение, необходимо внимательно изучить ситуацию. Успешной будет интеллектуальная и творческая деятельность, которая вдохновит Вас новыми идеями. Вероятно возобновление старых сердечных привязанностей.

    Источник

  • ТЕЛЕЦ

    ТЕЛЕЦ (21 апреля - 21 мая)

    Благодаря Вашему опыту сегодня удастся правильно распорядиться имеющими средствами. Возможно, пришла пора отплатить тем, кто безвозмездно помогал Вам раньше. Не принимайте никаких важных решений и серьезных обязательств - на сегодняшний день время для этого еще не настало. Выгодно покупать валюту.

    Источник

  • БЛИЗНЕЦЫ

    БЛИЗНЕЦЫ (22 мая - 21 июня)

    Сегодня предстоят незапланированные траты. Доверительная беседа вернет Вам уверенность в своих силах. Несмотря ни на какие испытания и препятствия на Вашем пути к победе и успеху, постарайтесь сохранять спокойствие, новые знакомства нежелательны. Хорошо пойдут дела у финансистов.

    Источник

  • РАК

    РАК (22 июня - 23 июля)

    День отмечен важными переменами и получением неожиданных неприятных известий. Излишнее самомнение, импульсивность, могут стать причиной опрометчивого поступка. Подходящий момент для выяснения отношений с любимым человеком. Вечером Вы станете еще более раздражительнее.

    Источник

  • ЛЕВ

    ЛЕВ (24 июля - 23 августа)

    Благодаря Вашему опыту сегодня удастся правильно распорядиться имеющими средствами. Не исключено неблагоприятное известие или неблагоприятное стечение обстоятельств. Скорее всего, вас ждут сегодня материальные затруднения. Стоит побольше внимания посвятить себе, своему здоровью.

    Источник

  • ДЕВА

    ДЕВА (24 августа - 23 сентября)

    Сегодня предстоят незапланированные траты. Ваша сдержанность будет воспринята близким человеком как невнимание, что может привести к недоразумениям и обидам. Если, вы не состоите в браке, то возможно, нужно зарегистрировать свой союз. Будьте осторожны с самолетом.

    Источник

  • ВЕСЫ

    ВЕСЫ (24 сентября - 23 октября)

    День отмечен важными переменами и получением неожиданных неприятных известий. Возможны деловые встречи или телефонные переговоры с друзьями или родственниками. Придется вернуться к вопросам, встававшим ранее и уже считавшимся закрытыми. Удачный день для людей творческих профессий.

    Источник

  • СКОРПИОН

    СКОРПИОН (24 октября - 22 ноября)

    Благодаря Вашему опыту сегодня удастся правильно распорядиться имеющими средствами. Вы будете вполне здоровы, если не брать во внимание общее угнетенное состояние и некоторую нервозность. Неблагоприятный день для активности в делах, натиска, упорства в достижении цели. Побольше решительности и сосредоточенности.

    Источник

  • СТРЕЛЕЦ

    СТРЕЛЕЦ (23 ноября - 21 декабря)

    Сегодня предстоят незапланированные траты. В делах следует быть предельно внимательными, потому что вы можете совершить элементарную ошибку, чреватую финансовыми потерями. Сегодня не торопите события - это не самый благоприятный день для кардинальных перемен. Повысится Ваша деловая активность.

    Источник

  • КОЗЕРОГ

    КОЗЕРОГ (22 декабря - 20 января)

    День отмечен важными переменами и получением неожиданных неприятных известий. Следует обратите внимание на решение профессиональных задач. Радостным и полезным окажется общение со старшими родственниками, с друзьями. Велик шанс найти покровителя или спонсора.

    Источник

  • ВОДОЛЕЙ

    ВОДОЛЕЙ (21 января - 19 февраля)

    Благодаря Вашему опыту сегодня удастся правильно распорядиться имеющими средствами. Сегодня может случиться так, что Вы будете зависеть от своих партнеров, поэтому, претворяя свои планы в жизнь, не забывайте о тех, кто помогал Вам. Смело идите на контакт с представителями иностранной организации. Вероятны бытовые хлопоты.

    Источник

  • РЫБЫ

    РЫБЫ (20 февраля - 20 марта)

    Сегодня предстоят незапланированные траты. Не рекомендуется браться сегодня за серьезную и трудоемкую работу на службе и дома. Успех Вам гарантирован только тогда, когда Вы сумете правильно выбрать момент и убедить окружающих в своей правоте. Вероятно возобновление старых сердечных привязанностей.

    Источник


Banca Nationala a Moldovei
Архив
Архив
Loading...