Реакцияға дейінгі және одан кейінгі молекулалардың атомдық байланыстарының әлемдегі алғашқы суреттері. Мұнда әлі де көптеген мүмкіндіктер бар: жансыздан тіріге дейін.

молекулалық физика бойынша басқа презентациялар

«Ядролық байланыс энергиясы» - Массалық сандары 50-ден 60-қа дейінгі элементтерде максималды байланыс энергиясы болады (8,6 МэВ/нуклон).- Массалық ақау. Кулондық күштер ядроны бөлшектеуге бейім. Бетіндегі нуклондардың байланыс энергиясы ядро ​​ішіндегі нуклондардың байланыс энергиясынан аз. Uchim.net. Атом ядроларының байланыс энергиясы. Меншікті байланыс энергиясы. Масса мен энергия арасындағы Эйнштейн теңдеуі:

«Атом ядросының құрылымы» - Гейгерге қарсы бұлт камерасы. Радиум (сәулелі). Радиоактивті сәулеленуді қолдану. Мари Склодовска-Кюри және Пьер Кюри. Беккерель Антуан Анри - 1897 ж Термоядролық синтез – жеңіл ядролардың қосылу реакциясы. М – массалық сан – ядроның массасы, нуклондар саны, нейтрондар саны М-З. Полоний. Ядролық тізбекті реакция.

«Фотоэффекттің қолданылуы» - күй оқу орныҮЕҰ №15 кәсіптік лицей. Фотоэффекттің ашылу және зерттелу тарихы. Орындаған: физика мұғалімі Марина Викторовна Варламова. Фотоэффект үшін Эйнштейн теңдеуі A. Эйнштейн. Фотоэффектіні бақылау. Столетов А.Г. Қаныққан ток күші катодқа түсетін сәулеленудің қарқындылығына пропорционал.

«Атом ядросының құрылысы» - А. 10 -12. Атом ядроларының радиоактивті түрленуі. Демек, сәулелену оң, теріс және бейтарап бөлшектердің ағындарынан тұрады. 13 - 15. 1896 Анри Беккерель (француз) радиоактивтілік құбылысын ашты. - деп белгіленген, массасы бар ма? сағат 1.00 ал заряд электронның зарядына тең. 5. Атом бейтарап, өйткені ядро заряды электрондардың жалпы зарядына тең.

«Атом ядросының құрамы» - Масса саны. ЯДРОЛЫҚ КҮШТЕР – ядродағы протондар мен нейтрондарды байланыстыратын тартымды күштер. Ядролық күштер. Жалпы формаядро ​​белгілері. Заряд нөмірі. Заряд саны элементар электр зарядтарымен өрнектелген ядро ​​зарядына тең. Төлем нөмірі сериялық нөмір химиялық элемент. Кулон күштерінен бірнеше есе көп.

«Плазма синтезі» - Құрылыс мерзімі 8-10 жыл. Назарларыңызға рахмет. ITER құрылысы және инфрақұрылымы. TOKAMAK құру. ITER дизайн параметрлері. ITER (ITER) құру. 5. Шамамен құны 5 млрд еуро. Термоядролық қарулар. Ресейдің ITER реакторына қосқан үлесі. 2. Термоядролық энергияның артықшылығы. Энергетикалық талаптар.

Электрондық бұлттарды басып алатын сутегі атомы. Және дегенмен қазіргі заманғы физиктерҮдеткіштердің көмегімен олар тіпті протонның пішінін анықтай алады; сутегі атомы, шамасы, суретін фотосурет деп атауға болатын ең кішкентай нысан болып қала береді. Lenta.ru шолуды ұсынады заманауи әдістермикроәлемді суретке түсіру.

Дәлірек айтқанда, бұл күндері қарапайым фотосуреттер қалмады. Біз әдетте фотосуреттер деп атайтын және мысалы, Lenta.ru сайтының кез келген фоторепортажында табуға болатын кескіндер шын мәнінде компьютерлік модельдер болып табылады. Арнайы құрылғыдағы жарыққа сезімтал матрица (дәстүрлі ол «камера» деп аталады) бірнеше түрлі спектрлік диапазондарда жарық қарқындылығының кеңістікте таралуын анықтайды, басқару электроникасы бұл деректерді сандық түрде сақтайды, содан кейін басқа электрондық схема, осы деректерге сүйене отырып, сұйық кристалды дисплейдегі транзисторларға команда береді. Пленка, қағаз, оларды өңдеуге арналған арнайы шешімдер - мұның бәрі экзотикалық болды. Егер сөздің тура мағынасын еске түсіретін болсақ, онда фотосурет - бұл «жеңіл кескіндеме». Сонымен, ғалымдар басқарды деп не айта аламыз суретке түсіруатом, конвенцияның әділ мөлшерімен ғана мүмкін болады.

Барлық астрономиялық суреттердің жартысынан көбі бұрыннан инфрақызыл, ультракүлгін және рентгендік телескоптармен түсірілген. Электрондық микроскоптар жарықпен емес, электрондар шоғымен сәулелендіреді, ал атомдық күш микроскоптары тіпті үлгінің бедерін инемен сканерлейді. Рентгендік микроскоптар мен магнитті-резонанстық томографиялық сканерлер бар. Бұл құрылғылардың барлығы бізге әртүрлі нысандардың нақты кескіндерін береді және, әрине, мұнда «жеңіл кескіндеме» туралы айтудың қажеті жоқ екеніне қарамастан, біз әлі де мұндай кескіндерді фотосуреттер деп атауға мүмкіндік береміз.

Физиктердің протонның пішінін немесе бөлшектердің ішіндегі кварктардың таралуын анықтауға арналған эксперименттері сахна артында қалады; Біздің тарихымыз атомдар ауқымымен шектеледі.

Оптика ешқашан ескірмейді

20 ғасырдың екінші жартысында белгілі болғандай, оптикалық микроскоптардың әлі де жетілдіретін орындары бар. Биологиялық және медициналық зерттеулердегі шешуші сәт флуоресцентті бояғыштар мен белгілі бір заттарды таңдап таңбалауға мүмкіндік беретін әдістердің пайда болуы болды. Бұл «жай бояудың жаңа қабаты» емес, нағыз революция болды.

Танымал пікірге қарамастан, флуоресценция қараңғыда жарқырау емес (соңғысы люминесценция деп аталады). Бұл белгілі бір энергияның кванттарын жұту құбылысы (айталық, көк жарық) кейіннен төмен энергияның басқа кванттары және сәйкесінше басқа жарық (көк жұтылған кезде жасылдар шығады). Егер сіз бояғыш шығаратын кванттарды ғана өткізетін және флуоресценцияны тудыратын жарықты блоктайтын жарық сүзгісін орнатсаңыз, бояғыштардың ашық дақтары бар күңгірт фонды көруге болады, ал бояғыштар, өз кезегінде, үлгіні өте таңдамалы түрде бояй алады.

Мысалы, жүйке жасушасының цитоскелеттерін қызыл түске, синапстарын жасыл түске, ядросын көк түске бояуға болады. Белгілі бір жағдайларда мембранадағы ақуыз рецепторларын немесе жасуша синтездеген молекулаларды анықтауға мүмкіндік беретін флуоресцентті жапсырма жасауға болады. Иммуногистохимиялық бояу әдісі биология ғылымында төңкеріс жасады. Ал гендік инженерлер флуоресцентті ақуыздармен трансгенді жануарларды жасауды үйренгенде, бұл әдіс қайта туылды: мысалы, нейрондары әртүрлі түстерге боялған тышқандар шындыққа айналды.

Сонымен қатар, инженерлер конфокальды микроскопия деп аталатын әдісті ойлап тапты (және тәжірибеден өтті). Оның мәні мынада: микроскоп өте жұқа қабатқа фокусталады, ал арнайы диафрагма осы қабаттан тыс заттар жасаған жарықтандыруды кесіп тастайды. Мұндай микроскоп үлгіні жоғарыдан төмен қарай дәйекті түрде сканерлей алады және үш өлшемді модель үшін дайын негіз болып табылатын кескіндер дестесін ала алады.

Лазерлерді және оптикалық сәулені басқарудың күрделі жүйелерін пайдалану бояғыштардың өшуі және нәзік биологиялық үлгілердің жарқын жарық астында кептіру мәселесін шешті: лазер сәулесі үлгіні суретке түсіру үшін қажет болғанда ғана сканерлейді. Үлкен үлгіні тар көру өрісі бар окуляр арқылы зерттеуге уақыт пен күш жұмсамау үшін инженерлер автоматты сканерлеу жүйесін ұсынды: заманауи микроскоптың сахнасына үлгісі бар стақан қоюға болады, ал құрылғы өз бетінше бүкіл үлгінің кең ауқымды панорамасын алыңыз. Сонымен бірге ол дұрыс жерлерге назар аударады, содан кейін көптеген жақтауларды біріктіреді.

Кейбір микроскоптарда тірі тышқандар, егеуқұйрықтар немесе ең болмағанда ұсақ омыртқасыз жануарлар болуы мүмкін. Басқалары шамалы үлкейтуді қамтамасыз етеді, бірақ рентгендік аппаратпен біріктіріледі. Тербелістердің кедергісін жою үшін көпшілігі мұқият бақыланатын микроклиматы бар бөлмелердің ішінде салмағы бірнеше тонна болатын арнайы үстелдерге орнатылады. Мұндай жүйелердің құны басқа электронды микроскоптардың құнынан асып түседі, ал ең әдемі кадрға арналған жарыстар бұрыннан дәстүрге айналған. Сонымен қатар, оптиканы жетілдіру жалғасуда: әйнектің ең жақсы түрлерін іздеуден және оңтайлы линза комбинацияларын таңдаудан бастап инженерлер жарықты фокустау әдістеріне көшті.

Біз көрсету үшін бірқатар техникалық мәліметтерді арнайы тізімдедік: өрістегі прогресс биологиялық зерттеубасқа салалардағы прогреспен бұрыннан байланысты. Бірнеше жүздеген фотосуреттердегі боялған жасушалардың санын автоматты түрде санайтын компьютерлер болмаса, супермикроскоптардың пайдасы аз болар еді. Ал флуоресцентті бояғыштарсыз миллиондаған жасушалардың барлығы бір-бірінен ерекшеленбейді, сондықтан жаңаларының пайда болуын немесе ескілерінің өлуін бақылау мүмкін болмас еді.

Шын мәнінде, бірінші микроскоп оған бекітілген сфералық линзасы бар қысқыш болды. Мұндай микроскоптың аналогы тесігі және су тамшысы бар қарапайым ойын картасы болуы мүмкін. Кейбір мәліметтерге сәйкес, мұндай құрылғыларды Колымадағы алтын өндірушілер өткен ғасырда қолданған.

Дифракция шегінен тыс

Оптикалық микроскоптардың негізгі кемшілігі бар. Шындығында, жарық толқындарының пішінін пайдалана отырып, толқын ұзындығынан әлдеқайда қысқа болатын нысандардың пішінін қалпына келтіру мүмкін емес: дәл осындай табыспен материалдың жұқа құрылымын қолыңызбен тексеруге болады. қалың дәнекерлеу қолғабы.

Физика заңдарын бұзбай, дифракция арқылы жасалған шектеулер жартылай еңсерілді. Оптикалық микроскоптардың дифракциялық тосқауылдың астына түсуіне екі жағдай көмектеседі: флуоресценция кезінде кванттардың жеке бояғыш молекулалары шығарылатындығы (олар бір-бірінен біршама алшақ болуы мүмкін) және жарық толқындарының суперпозициясының арқасында диаметрі толқын ұзындығынан кіші жарық нүктені алыңыз.

Бір-біріне салынған кезде жарық толқындары бірін-бірі жоққа шығаруы мүмкін, сондықтан үлгінің жарықтандыру параметрлері ең аз аумақ жарық аймаққа түсетіндей етіп орнатылады. Мысалы, кескіндегі елестерді жоюға мүмкіндік беретін математикалық алгоритмдермен үйлескенде, мұндай бағытталған жарықтандыру түсіру сапасының күрт өсуін қамтамасыз етеді. Мысалы, оптикалық микроскоптың көмегімен жасушаішілік құрылымдарды зерттеу және тіпті (сипатталған әдісті конфокальды микроскопиямен біріктіру арқылы) олардың үш өлшемді кескіндерін алу мүмкін болады.

Электрондық микроскопты электронды құрылғыларға

Атомдар мен молекулаларды ашу үшін ғалымдар оларға қараудың қажеті жоқ - молекулалық теория объектіні көрудің қажеті жоқ. Бірақ микробиология микроскопты ойлап тапқаннан кейін ғана мүмкін болды. Сондықтан, бастапқыда микроскоптар медицина мен биологиямен ерекше байланысты болды: айтарлықтай кішірек объектілерді зерттеген физиктер мен химиктер басқа құралдармен айналысты. Олар микроәлемді көргісі келгенде, дифракциялық шектеулер маңызды мәселе болды, әсіресе жоғарыда сипатталған флуоресцентті микроскопия әдістері әлі белгісіз болғандықтан. Егер зерттелетін нысан одан да кішірек болса, рұқсатты 500-ден 100 нанометрге дейін арттырудың мағынасы жоқ!

Электрондардың толқын ретінде де, бөлшек ретінде де әрекет ете алатынын біле отырып, Германия физиктері 1926 жылы электронды линзаны жасады. Оның негізінде жатқан идея өте қарапайым және кез келген мектеп оқушысына түсінікті болды: электромагниттік өріс электрондарды ауытқытатындықтан, оны осы бөлшектердің сәулесінің пішінін өзгертуге, оларды әртүрлі бағытта ажыратуға немесе, керісінше, азайтуға болады. сәуленің диаметрі. Бес жылдан кейін, 1931 жылы Эрнст Руска мен Макс Нолл әлемдегі алғашқы электронды микроскопты құрастырды. Құрылғыда үлгі алдымен электрондар шоғымен жарықтандырылды, содан кейін электронды линза арнайы люминесцентті экранға түскенге дейін өткен сәулені кеңейтті. Бірінші микроскоп небәрі 400 есе үлкейтуді қамтамасыз етті, бірақ жарықты электрондармен ауыстыру жүздеген мың есе үлкейтетін фотосуретке жол ашты: дизайнерлерге тек бірнеше техникалық кедергілерді еңсеру керек болды.

Электрондық микроскоп жасушалардың құрылымын бұрын қол жетімсіз сапада зерттеуге мүмкіндік берді. Бірақ бұл суреттен жасушалардың жасын және оларда белгілі бір ақуыздардың болуын түсіну мүмкін емес және бұл ақпарат ғалымдар үшін өте қажет.

Электрондық микроскоптар енді вирустарды жақыннан түсіруге мүмкіндік береді. Жіңішке бөліктерді жарықтандыруға ғана емес, сонымен қатар оларды «шағылған жарықта» (әрине, шағылысқан электрондарда) тексеруге мүмкіндік беретін құрылғылардың әртүрлі модификациялары бар. Біз микроскоптардың барлық нұсқалары туралы егжей-тегжейлі айтпаймыз, бірақ жақында зерттеушілер дифракциялық үлгіден кескінді қайта құруды үйренгенін атап өтеміз.

Қарау емес, түртіңіз

Тағы бір төңкеріс «жарық және көр» принципінен одан әрі ауытқу арқылы болды. Атомдық күш микроскопы, сондай-ақ сканерлеуші ​​туннельдік микроскоп үлгілердің бетінде бұдан былай ештеңені жарқыратпайды. Оның орнына, әсіресе жіңішке ине бет бойымен қозғалады, ол тіпті жеке атомның өлшеміндегі бұзушылықтарда да секіреді.

Осындай әдістердің барлығын егжей-тегжейлі қарастырмай-ақ, біз ең бастысын атап өтеміз: туннельдік микроскоптың инесін тек бет бойымен жылжытып қана қоймай, атомдарды бір жерден екінші жерге орналастыру үшін де қолдануға болады. Ғалымдар осылайша сызылған бала атоммен ойнайтын жазуларды, сызбаларды және тіпті мультфильмдерді жасайды. Сканерлеуші ​​туннельдік микроскоптың ұшымен сүйретілген нағыз ксенон атомы.

Микроскоп туннельдік микроскоп деп аталады, себебі ол ине арқылы өтетін туннельдік токтың әсерін пайдаланады: кванттық механика болжаған туннельдік әсерге байланысты электрондар ине мен бет арасындағы саңылау арқылы өтеді. Бұл құрылғы жұмыс істеу үшін вакуумды қажет етеді.

Атомдық күштік микроскоп (AFM) қоршаған орта жағдайларына әлдеқайда аз талап етеді - ол (бірқатар шектеулермен) ауаны сорғызбай жұмыс істей алады. Белгілі бір мағынада AFM грамофонның нанотехнологиялық мұрагері болып табылады. Жіңішке және икемді консольдық кронштейнге орнатылған ине ( консольдықжәне «кронштейн» бар), оған кернеу бермей бет бойымен қозғалады және граммафон инесі грампластинканың ойықтары бойымен жүретіндей үлгінің рельефімен жүреді. Консольдің иілуі оған орнатылған айнаның ауытқуына әкеледі, айна лазер сәулесін бұрады және бұл зерттелетін үлгінің пішінін өте дәл анықтауға мүмкіндік береді. Ең бастысы - инені жылжытудың жеткілікті дәл жүйесі, сондай-ақ өте өткір болуы керек инелерді жеткізу. Мұндай инелердің ұштарындағы қисықтық радиусы бір нанометрден аспауы керек.

AFM жеке атомдар мен молекулаларды көруге мүмкіндік береді, бірақ туннельдік микроскоп сияқты үлгі бетінің астына қарауға мүмкіндік бермейді. Басқаша айтқанда, ғалымдар атомдарды көре алу немесе бүкіл нысанды зерттей алу арасында таңдау жасауы керек. Дегенмен, тіпті оптикалық микроскоптар үшін де зерттелетін үлгілердің ішкі жағы әрқашан қол жетімді емес, өйткені минералдар немесе металдар әдетте жарықты жақсы өткізбейді. Сонымен қатар, атомдарды суретке түсіруде әлі де қиындықтар бар - бұл нысандар қарапайым шарлар сияқты көрінеді, электронды бұлттардың пішіні мұндай суреттерде көрінбейді.

Үдеткіштермен үдетілген зарядталған бөлшектерді тежеген кезде пайда болатын синхротрондық сәулелену тарихқа дейінгі жануарлардың тасқа айналған қалдықтарын зерттеуге мүмкіндік береді. Рентген сәулелерінің астында үлгіні айналдыра отырып, біз үш өлшемді томограммаларды ала аламыз - мысалы, 300 миллион жыл бұрын жойылып кеткен балықтың бас сүйегінің ішінен ми табылды. Дифракция әсерінен шашыраңқы рентген сәулелерін жазу арқылы жіберілген сәуле жазылса, айналусыз жасауға болады.

Бұл рентгендік сәулеленудің ашатын барлық мүмкіндіктері емес. Онымен сәулелендіру кезінде көптеген материалдар флуоресцентті болады және флуоресценцияның табиғаты бойынша анықтауға болады. Химиялық құрамызаттар: осылайша ғалымдар көне жәдігерлерді, орта ғасырларда өшірілген Архимед туындыларын бояйды немесе әлдеқашан жойылып кеткен құстардың қауырсындарын бояйды.

Атомдардың позасы

Рентгендік немесе оптикалық-флуоресцентті әдістер ұсынатын барлық мүмкіндіктер аясында, жаңа жолжеке атомдарды суретке түсіру енді ғылымдағы мұндай үлкен серпіліс болып көрінбейді. Осы аптада ұсынылған суреттерді алуға мүмкіндік берген әдістің мәні келесідей: электрондар иондалған атомдардан тазартылып, арнайы детекторға жіберіледі. Әрбір иондану актісі электронды белгілі бір позициядан алып тастап, «фотосуретте» бір нүкте береді. Бірнеше мың осындай нүктелерді жинай отырып, ғалымдар атом ядросының айналасындағы электронды анықтаудың ең ықтимал орындарын көрсететін суретті қалыптастырды және бұл анықтама бойынша электронды бұлт болып табылады.

Қорытындылай келе, жеке атомдарды өздерінің электрондық бұлттарымен көру мүмкіндігі қазіргі микроскопияның тортындағы мұздану болып табылады. Ғалымдар үшін материалдардың құрылымын зерттеу, жасушалар мен кристалдарды зерттеу маңызды болды, соның нәтижесінде технологияның дамуы сутегі атомына жетуге мүмкіндік берді. Азырақ нәрсе қазірдің өзінде физика мамандарының қызығушылық саласы болып табылады элементар бөлшектер. Ал биологтардың, материалтанушылар мен геологтардың әлі де микроскоптарды, тіпті атомдар фонымен салыстырғанда қарапайым үлкейтумен де жақсартуға мүмкіндігі бар. Мысалы, нейрофизиология мамандары ұзақ уақыт бойы тірі мидың ішіндегі жеке жасушаларды көре алатын құрылғыға ие болғысы келді, ал Марсты жасаушылар өз жандарын бортқа сыйатын электронды микроскоп үшін сатады. ғарыш кемесіжәне Марста жұмыс істей алады.

Сіздерді Корольдік фотосуреттер қоғамының «Жыл фотографы» атағына таласатын финалистердің фотосуреттерін бағалауға шақырамыз. Жеңімпаз 7 қазанда жарияланып, 7 қазан мен 5 қаңтар аралығында Лондондағы Ғылым мұражайында үздік жұмыстардың көрмесі өтеді.

Редакция басшысы

Ким Кокстың «Сабын көпіршігінің құрылымы».

Сабын көпіршіктері олардың ішіндегі кеңістікті оңтайландырады және берілген ауа көлемі үшін олардың бетінің ауданын азайтады. Бұл оларды көптеген салаларда, әсіресе материалтануда пайдалы зерттеу нысанына айналдырады. Көпіршіктердің қабырғалары ауырлық күшінің әсерінен төмен қарай ағып жатқандай көрінеді: олар жоғарыда жұқа, төменгі жағында қалың.

Ясмин Кроуфордтың «Оттегі молекулаларын белгілеу».

Бұл сурет автордың миалгиялық энцефаломиелитті зерттеуге бағытталған Фалмут университетіндегі фотосурет саласындағы магистратураның бір бөлігі ретіндегі соңғы ірі жобасының бөлігі болып табылады. Кроуфордтың айтуынша, ол бізді түсініксіз және белгісізмен байланыстыратын бейнелер жасайды.

«Мәңгілік тыныштық», авторы Евгений Самученко

Сурет Гималайда 4400 метр биіктіктегі Госайкунда көлінде түсірілген. Құс жолы - біздің галактиканы қамтитын галактика. күн жүйесі: Түнгі аспандағы бұлыңғыр жарық жолағы.

Дэвид Спирстің «Шатастырылған ұн қатесі».

Бұл кішкентай зиянкес астық пен ұн өнімдерін зақымдайды. Кескін сканерлеуші ​​электронды микрофотография көмегімен түсірілді, содан кейін Photoshop бағдарламасында түсті.

Дэйв Уотсонның «Солтүстік Америка тұмандығы».

Солтүстік Америка тұмандығы NGC7000 — Cygnus шоқжұлдызындағы сәуле шығару тұмандығы. Тұмандықтың пішіні Солтүстік Американың пішініне ұқсайды, тіпті Мексика шығанағын да көруге болады.

Виктор Сикораның «Бұғы қоңызы».

Фотограф жарық микроскопиясын бес есе үлкейту арқылы қолданды.

Мардж Брэдшоудың «Лавелл телескопы».

Брэдшоу: «Мен Джодрелл банкіндегі Lovell телескопына оны мектептегі экскурсияда көргеннен бері таң қалдым», - дейді. Ол оның тозуын көрсету үшін толығырақ фотосуреттер түсіргісі келді.

Мэри Энн Чилтонның «Төңкерілген медузасы».

Бұл түр жүзудің орнына уақытын суда пульсирлеумен өткізеді. Медузаның түсі балдырларды жеудің нәтижесі.

Ғалымдар әлемде алғаш рет молекуланың молекулалық байланыстарын қайта құрылымдау процесінде бір атомдар рұқсат ету кезінде оның көрнекі бейнесін ала алды. Алынған сурет химия оқулықтарындағы суреттерге таңқаларлықтай ұқсас болып шықты.

Осы уақытқа дейін ғалымдар молекулалық құрылымдар туралы тек алыпсатарлық қорытындылар жасай алды. Бірақ көмегімен жаңа технологияОсы молекуладағы 26 көміртек атомы мен 14 сутегі атомын байланыстыратын жеке атомдық байланыстар - әрқайсысының ұзындығы миллиметрдің он миллионнан бір бөлігі - анық көрінеді. Бұл зерттеудің нәтижелері 30 мамырда Science журналында жарияланды.

Эксперименттік топ бастапқыда көміртегі атомдары қайталанатын алтыбұрышты үлгіде орналасқан бір қабатты атомдық материал графеннен наноқұрылымдарды дәл жинауды мақсат етті. Көміртекті бал ұясын жасау атомдарды сызықтық тізбектен алтыбұрышты желіге қайта орналастыруды талап етеді; бұл реакция бірнеше түрлі молекулалар жасай алады. Беркли химигі Феликс Фишер және оның әріптестері молекулалардың барлығын дұрыс істеп жатқанына көз жеткізу үшін оларды визуализациялауды қалады.

Фотосуреттегі көміртегі бар молекула екі ең көп таралған реакция өнімдерін қосу үшін қайта реттелмес бұрын және кейін көрсетілген. Кескін масштабы – 3 ангстром немесе метрдің 3 он миллиардтан бір бөлігі

Графен рецептін құжаттау үшін Фишерге өте қуатты оптикалық құрал қажет болды және ол Беркли университетінің зертханасында орналасқан атомдық микроскопты пайдаланды. Байланыссыз атомдық микроскоптар өте сезімтал оқу ұшын пайдаланады электрлік күштермолекулалармен өндіріледі; Иненің ұшы молекуланың беті бойымен қозғалған кезде, ол әртүрлі зарядтармен ауытқиды, атомдардың қалай орналасатынын және олардың арасындағы байланыстардың бейнесін жасайды.

Оның көмегімен зерттеушілер тобы көміртек атомдарын ғана емес, сонымен қатар олардың арасындағы электрондармен жасалған байланыстарды да елестете алды. Олар күмістің бетіне сақина тәрізді молекуланы қойып, молекула пішінін өзгертетіндей етіп қыздырды. Кейінгі салқындату реакция өнімдерін бекіте алды, олардың арасында ғалымдар күткен үш күтпеген компонент және бір молекула болды.