“纳米技术的发展日新月异,超越想象,使人类可以看到原子、、化学键,甚至现在看到氢键。”国家纳米中心主任刘鸣华说,千言万语不如一图,氢键的高清晰度照片能帮助科学家们理解其本质,进而为控制氢键、利用氢键奠定基础。在此基础上,我们未来有可能人工影响或控制水、DNA和蛋白质的结构,生命体和我们生活的也可能因此而改变。“如支撑DNA双螺旋结构的就是氢键,一个三重氢键,一个两重氢键,氢键还能解开和复制,在生命遗传中起到非常重要作用。”
通过用自主创新技术改装成的非接触原子力显微镜,我国科学家用纳米技术实现了对的共价键化学骨架、间氢键以及-金属原子间配位键的超高分辨空间成像。并据此精确解析了间氢键的构型,实现了对氢键键角和键长的直接测量。该项研究方法开辟了一条崭新的实验途径,在间相互作用的机理研究领域有广阔的应用前景。
“这套设备不止可以拿来看氢键。”裘晓辉表示,“比如说,下一步我们可能拿它来观察卤素键,卤素是化学催化剂中常用的,与氢键相比,卤素键含量更低、信号更弱,活性更强、需要用更低温来冻住,对它的观察需要我们让这套设备的各项性能进一步提高。”
非接触原子力显微镜这项技术目前还只能在超低温和高真空下使用,未来如果这项技术被推广到自然下应用、成为各行业科技工作者的常用研究手段,人们又将对这个世界的本质有更深层的理解和利用。(佘惠敏)
(经济日报 佘惠敏)
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