最新型的分子大小「相機」

20世紀前,化學被定義為研究物質性質及其轉化規律的科學,它與物理存在明顯的區別,因為物理學不研究像化學反應一樣的劇烈物質變化,而與物理學不同的是,化學研究中使用的數學原理並不多,甚至還有些人不太願意在研究化學時使用數學原理,因此許多化學理論都是被科學家觀察出來的,而隨著科學的進步,近日多虧了最新型的分子大小「相機」,劍橋大學的科學家們首次可以立即性的了解化學反應。根據研究,該裝置只不過是一團奈米黃金或奈米金,它使用了類似於光合作用的過程來準確揭示反應過程中各種分子相互作用時發生的情況。

近日發表在《Nature Nanotechnology》的雜誌上,該設備提供了一種比目前科學界更可實施的方法來簡單的監測各種化學反應過程中是如何形成的及作用的。

分子自動拼湊

發明出該分子大小「相機」的團隊表示,他們正在使用它來改進太陽能電池背後的技術,在科學界若要控制分子組裝的特定順序和過程是一件非常困難的事情,尤其是在極為微小的尺度上,值得慶幸的是,科學家利用該相機發現到只需將其成分與他們想要研究的任何分子一起放入室溫水中,它就會自動拼湊起來。

第一次實驗的粒子失去控制

該研究的作者兼劍橋化學家 Kamil Sokolowski 在一份新聞稿中說:「我們沒想過原來組裝起來是如此簡單,我們對這種新工具的強大功能感到非常驚訝。」不過這過程中還是試了好幾次,在該團隊的第一次嘗試中,奈米黃金粒子失去控制,從溶液中脫落並破壞了整個實驗,但是一旦他們添加了量子點,相機就會限制和調節自己,並在適當的尺寸上停下來。作者表示:「這種自限性是令人驚訝的,我們從來沒期望過能看到這樣的結果。」研究作者、也就是另一位劍橋化學家Jade McCune 在新聞稿中說:「我們發現可以通過添加另一種奈米顆粒成分來控制一種奈米顆粒成分的聚集。」

圖片來源:FUTURISM

資料來源:DAN ROBITZSKI(2021,SEP 4).SCIENTISTS BUILD MOLECULE-SIZED “CAMERA” TO WATCH CHEMICAL REACTIONS IN REAL-TIME. Futurism

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