Peneliti Melihat ke dalam molekul

Metode Juelich memungkinkan untuk menyelesaikan masalah struktur molekul dimana sebelumnya hanya terlihat berupa awan kabur.

Melihat molekul tunggal melalui mikroskop adalah bagian dari kehidupan sehari-hari era nano-tekhnologi. Namun, sejauh ini sulit untuk mengamati struktur atom dalam molekul organik. Dalam sebuah studi yang baru dipublikasikan dalam Physical Review Letters, peneliti Juelich menjelaskan metode baru mereka, yang memungkinkan mereka untuk mengambil pandangan x-ray ke dalam molekul. Metode ini mungkin memfasilitasi analisis dari semikonduktor organik dan protein.

Untuk pengamatan mereka terhadap dunia nano, peneliti Julich menggunakan “scanning tunneling microscope”. Logam tipisnya memindai permukaan bahan percobaan, seperti yang dilakukan piringan hitam dan mencatat ketidakaturan atomis dan kelainannya sekitar satu nanometer (satu per satu milyar milimeter) dengan arus listrik yang sangat kecil.

“Dalam rangka meningkatkan sensivitas molekul organik, kami menempatkan sebuah sensor dan transduser (adalah sebuah alat yang mengubah satu bentuk daya menjadi bentuk daya lainnya untuk berbagai tujuan termasuk pengubahan ukuran atau informasi) sinyal pada ujungnya”, kata Dr. Ruslan Temirov. Fungsi keduanya adalah memenuhi suatu molekul kecil yang terdiri dari atom deutrium, biasa disebut Hidrogen berat. Setelah itu menggantung dari ujung dan dapat dipindahkan, mengikuti garis bentuk dari molekul dan mempengaruhi aliran arus yang mengalir dari ujung mikroskop. Salah satu molekul pertama yang dipelajari oleh Temirov dan rekan kerjanya adalah senyawa perylene tetracarboxylic dianhydride. Yang terdiri dari 26 atom karbon, delapan atom hidrogen dan enam atom oksigen membentuk tujuh lingkar saling terkait. Gambar di halaman ini hanya menunjukkan tempat dengan diameter sekitar satu nanometer dan tanpa garis kontur. Seperti kebanyakan gambar X-ray, Julich Scanning Tunneling Microscope menunjukkan struktur terdalam molekul honeycombed, yang dibentuk oleh lingkar saling terkait.

Metode Juelich memungkinkan untuk menyelesaikan masalah struktur molekul dimana sebelumnya hanya terlihat berupa awan kabur..

“Ini adalah kesederhanaan yang luar biasa dari metode yang membuatnya begitu berharga untuk penelitian masa depan” kata Prof. Stelfan Tautz, Direktur Institut Bio dan Nanosistem di Forschungszentrum Julich. Metode Julich telah dipatenkan dan dapat digunakan oleh pemindaian terowongan mikroskop (scanning tunneling microscope) komersial. “Dimensi spasial di dalam molekul dapat ditentukan dalam beberapa menit, dan persiapan percobaan didasarkan secara dominan pada teknik dasar” kata Tautz. Dalam langkah selanjutnya, para ilmuwan Julich berencana untuk menyesuaikan intensitas arus yang akan diukur secara baik. Jika mereka sukses, intensitas arus yang telah diukur memungkinkan jenis atom secara langsung dapat ditentukan.

Setelah penerbitan gambar awal diproduksi dengan metode baru pada tahun 2008, grup peneliti Tautz dan Temirov sekarang telah mampu menjelaskan pembedahan prinsip mekanika kuantum dari deuterium pada ujung mikroskop. Hasil penelitian mereka itu didukung dengan perhitungan komputer oleh kelompok kerja Prof Michael Rohlifing di Universitas Osnabruck. Apa yang disebut Tolakan Pauli Jangka Pendek (short-range Pauli repulsion) adalah gaya kuantum fisik antara deuterium dan molekul yang mengatur daya konduksi dan memungkinkan kita untuk mengukukr struktur halus yang sangat sensitif.

Metode Julich dapat digunakan untuk mengukur struktur dan distribusi charge dari molekul rata, yang dapat digunakan sebagai semi konduktor organik atau sebagai bagian dari elektronik masa depan yang cepat dan efisien. Biolmoekul tiga dimensi besar seperti protein dapat diperiksa dengan segera sat teknik ini telah disempurnakan.

Sumber :

http://www.faktailmiah.com/2010/08/21/peneliti-melihat-ke-dalam-molekul.html