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科学家们像“拨动”吉他弦一样拨动分子的化学键

  The jiggling tip of an atomic force microscope served as the‘pick’

  原子力显微镜抖动的尖端起着“镐”的作用

  原子力显微镜显示了分子内部的化学键

  An atomic force microscope“strummed”chemical bonds within a molecule(illustrated in gray).Hotter colors indicate more energy needed to keep up the strumming.

  原子力显微镜显示了分子内部的化学键(灰色部分)。更热的颜色表示需要更多的能量来保持“弹奏”。

  Like plucking a tiny guitar string,scientists have“strummed”chemical bonds.

  就像“拨动”一根小小的吉他弦一样,科学家们也拨动了化学键。

  Plucking the bonds,which connect two carbon atoms separated by just 140 billionths of a millimeter,required a minuscule“pick.”A single molecule of carbon monoxide attached to the extremely thin tip of an atomic force microscope did the trick,researchers report in a paper accepted in Physical Review Letters.

  要想把两个相距140亿分之一毫米的碳原子连接起来,需要非常小的力。研究人员在《Physical Review Letters》上接受的一篇论文中报告说,附着在原子力显微镜极薄尖端上的一氧化碳分子可以解决这一问题。 纽约时报中英文网 http://www.qqenglish.com

  原子力显微镜通过测量材料在显微镜细长尖端上施加的力来对材料成像

  Atomic force microscopes image materials by measuring the forces a material exerts on the microscope’s slender tip,which is scanned across the surface(SN:8/1/19).Physicist Jay Weymouth and colleagues used such a microscope to study molecules of perylenetetracarboxylic dianhydride,or PTCDA.They were chosen for their flat shape,which allows them to be laid on a surface for inspection.The researchers oscillated the atomic force microscope’s tip back and forth over the surface,measuring how fast the tip jiggled and how much energy was required to keep it moving.

  原子力显微镜通过测量材料在显微镜细长尖端上施加的力来对材料成像,该细长尖端在整个表面上进行扫描(SN:8/1/19).8/1/19).物理学家Jay Weymouth及其同事使用这种显微镜研究了苝四甲酸二酐(PTCA)分子选择它们是因为它们具有扁平形状,因此可以将它们放置在表面上进行检查。研究人员在表面上来回摆动原子力显微镜探针,测量探针的摆动速度以及保持探针运动所需的能量。
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  When the microscope tip was dragged over a bond,more energy was required to keep the tip jiggling.That’s because the carbon monoxide tip flexed upward due to the forces exerted on the tip by the bond and the attached atoms,before snapping back down on the other side of the bond.Because forces in physics come in“equal and opposite”pairs,the force on the microscope tip means that the tip likewise exerted a force on the atoms and the bond.That force from the tip,the researchers say,is akin to strumming the bond.

  当将显微镜的尖端拖动到一个化学键上时,需要更多的能量来保持尖端的抖动。这是因为一氧化碳尖端由于化学键和键合的原子施加在尖端上的作用力而向上弯曲,然后才迅速向下到化学键的另一侧。由于物理学中的力成对且“相等”,因此显微镜尖端上受力意味着尖端同样对原子和化学键施加力。研究人员说,来自尖端的力,类似于在“拨弄”化学键。

  Investigating chemical bonds in this way could help atomic force microscopes better characterize molecules.“It’s a new way to look at these chemical bonds,”says Weymouth,of Universit?t Regensburg in Germany.

  以这种方式研究化学键可以帮助原子力显微镜更好地表征分子。德国雷根斯堡大学的Weymouth说:“这是研究这些化学键的一种新方法。”
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