Атомы лежат в основе всего, и материя вокруг нас состоит из множества слоёв атомов. Все процессы в мире контролируются тем, как взаимодействуют атомы. Атомарные связи объясняют взрывы, химические процессы внутри человеческого тела и то, как звёзды генерирует энергию. Формирование и распад связи двух атомов были впервые записаны на плёнке в атомном масштабе. Используя передовые методы микроскопии, команда британских и немецких исследователей зафиксировала разрыв химической связи между двумя атомами рения. На плёнке частицы размером от 0,1 до 0,3 нанометров похожи на две чёрные капли.
Съемка химических связей является большой проблемой из-за наноскопического размера атомов. Команда использовала просвечивающую электронную микроскопию (когда пучок высокоэнергетических электронов проходит через очень тонкий образец). В данном случае учёные использовали углеродные нанотрубки в качестве миниатюрных «пробирок» для атомов. Нанотрубки помогали ловить атомы или молекулы и располагать их там, где необходимо. Во время эксперимента исследователи заметили, что два атома рения связываются главным образом через четырехкратную связь, обеспечивая новое фундаментальное понимание химии переходных металлов. По словам экспертов, связи между атомами металлов очень важны в химии, особенно для понимания магнитных, электронных или каталитических свойств материалов. Исследователи полагают, что электронная микроскопия может стать общим методом для изучения химических реакций, подобным спектроскопическим методам.
Фото: University of Nottingham