分子における結合位置の変化が、原子1個の解像度で初めて視覚的にとらえられた。その画像は、化学の教科書にある分子構造図に驚くほどよく似ている。(US)Tweet炭素を含む環式化合物の転位前と転位後。転位後のものは、最も一般的な2つの反応生成物。スケールバーの長さは3オングストローム(1オングストロームは0.1ナノメートル)。Berkeley分子の結合位置の変化が、原子1個の解像度で初めて視覚的にとらえられた。その画像は、化学の教科書にある分子構造図に驚くほどよく似ている。科学者たちはこれまで、分子の構造を推測することしかできなかった。それが原子間力顕微鏡(AFM)を使うことで、有機化合物を構成する炭素原子26個と水素原子14個をつなぐ原子結合のひとつひとつがはっきりと見えるようになった。結合の長さは、数ミリメートルの1/1,000万だ。論文は5月30日付けで、『Science』誌のサイトに公開されている。研究チームは当初、グラフェンからつくられるナノ構造物を正確に組み立てることを目指した。グラフェンは、炭素が6角形の繰り返しパターンで1層に並んだ物質だ。炭素をハニカム構造にするには、真っすぐにつながった炭素を6角形に並べ直す必要があり、その際の反応ではいくつかの異なった分子ができる可能性がある。カリフォルニア大学バークレー校の化学者フェリックス・フィッシャーらは、反応がうまくいったことを確かめるために、分子を見えるようにしたいと考えた。「グラフェンのレシピ」を記録するために、フィッシャー氏は強力な撮像装置を必要とした。そこで彼は、カリフォルニア大学バークレー校の物理学者マイケル・クロミーの実験室に収容されている原子間力顕微鏡に助けを求めた。ノンコンタクトモードの原子間力顕微鏡は、非常に繊細で鋭い探針を使って、試料と探針の原子間にはたらく力を検出して画像化する。探針の先端が分子の表面近くに移動すると、電荷の違いによって向きがそれるので、それによって原子とその結合の仕方を画像化できるのだ。研究チームはこの方法を使い、炭素原子だけではなく、電子の共有による炭素原子の結合までも可視化した。転位前の反応物質の分子。銀表面に置かれている。Fischer研究チームは、環状の炭素構造を銀のプレートに置き、転位反応が起きるまで熱した。その後、冷却して反応生成物を捕集した。反応生成物には想定外の物質が3種類と、想定していた分子1種類が含まれていた。2」は、最も一般的な生成物2つのうちのひとつ。3」は、最も一般的な生成物2つのうちのひとつ。4」は、想定外だった反応生成物の分子。5」は研究チームが存在を予想していた物質だ。反応混合物における割合は1%未満だった。NewPROMOTIONこれまでにない「新しい材料」を生み出す。それがよりよい社会をつくるから。──小川由希子PROMOTION謙虚に耳を澄ませば、建築はやがて「未来の記憶」になる。──田根剛PROMOTION深圳という「母なる大地」で闘い続ける。そのために、マイクはステージに置いてきた。ARの可能性PROMOTION七大陸最高峰を最年少制覇した南谷真鈴、「クルマで移動する自由」を体感する。PROMOTION足にも地球にも優しい「ジ・オニツカ」という“革新”LATEST最新記事NATURE未来の世代が進むべき道を決めてしまうこと。