Voor het eerst zijn waterstofbruggen in beeld gebracht met een AFM-microscoop. Ook daarvan kunnen we nu precies zien hoe lang ze zijn, schrijven Chinese wetenschappers op de website van Science.

Het is het logische vervolg op eerder AFM-onderzoek dat plaatjes genereerde van losse organische moleculen. Tot nu toe zaten daar alleen covalente bindingen in. Nieuw is ook dat de publicatie zo ongeveer de eerste in zijn soort is die niet bij IBM in Zwitserland vandaan komt.

De grote beperking van deze imaging-techniek is en blijft dat de moleculen in kwestie volkomen plat moeten zijn. De waterstofbruggen moeten dus ontstaan tussen twee of meer van die platte moleculen, die naast elkaar liggen - en chemisch gezien is het aantal mogelijkheden dan tamelijk beperkt.

Jun Zhang, Xiaohui Qiu en collega’s van het nationale instituut voor nanowetenschap en -technologie in Peking melden nu dat het lukt met 8-hydroxychinolinemoleculen die je op een koperoppervlak legt, bij een temperatuur vlak boven het absolute nulpunt. De AFM-microscoop blijkt an een duidelijk verhoogde elektronendichtheid te detecteren op de punten waar je de waterstofbruggen verwacht.

Bij kamertemperatuur krijg je een heel ander plaatje: het 8-hydroxychinoline gaat dan het onderliggende koper complexeren, waarbij het zelf wordt gedehydrogeneerd. In de dan gevormde di- en trimeren zie je overigens ook waterstofbruggen.

Door de beelden te combineren met dichtheidsfunctionaaltheoretische berekeningen, hopen de onderzoekers veel meer te weet te komen over de eigenschappen van waterstofbruggen. Tot nu toe is daar weinig over bekend. De kans dat het tot een lichte aardverschuiving binnen de moleculaire wetenschappen leidt, is zeker niet afwezig.

bron: C&EN, Science

Onderwerpen