นักวิจัยถ่ายภาพโมเลกุลเดี่ยวเล็กกว่าเม็ดทรายครั้งแรก | คมชัดลึก

นักวิจัยได้เจาะจงไปที่โมเลกุลเดี่ยวของสารประกอบคาร์บอน ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของสารเพนตาซีน (pentacene) ที่นำมาผลิตเป็นโซลาเซลล์ ที่มีความบาง น้ำหนักเบา และใช้ทดแทนได้ดีกว่า สารซิลิกอนที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งเพนตาซีนนี้ เป็นสารอินทรีย์รูปทรงสี่เหลี่ยมที่ประกอบด้วยคาร์บอน 22 อะตอม และไฮโดรเจน 14 อะตอม

ภาพที่ถ่ายได้นี้ จะใกล้เคียงกับภาพสามมิติ ที่นักวิทยาศาสตร์เคยจำลองภาพไว้ สารเคมีชนิดนี้มีวงแหวนของคาร์บอนห้าวง ผนวกรวมกับไฮโดรเจนอยู่ล้อมรอบวงของคาร์บอน ระยะห่างของคาร์บอนกับไฮโดรเจนนั้นวัดได้เพียง 0.14 นาโนเมตร ซึ่งมีขนาดที่เล็กมากกว่าเม็ดทรายเสียอีก หลักการของการจำลองภาพสามมิตินั้น ใช้หลักการการสั่นของเทิร์นนิ่ง ฟอล์ค หรือ ส้อมเสียง ในการจำแนกโมเลกุลเดี่ยวของคาร์บอน

เจอร์ฮาร์ด เมเยอร์ นักวิจัยของไอ บี เอ็ม กล่าวว่า ให้เปรียบเทียบกับการถ่ายภาพเอ็กซเรย์กระดูก และอวัยวะภายในต่างๆ ของมนุษย์ กับเทคนิคการถ่ายภาพด้วยกล้องจุลทรรศน์ ในลักษณะของการแยกโครงสร้างของอะตอม ให้เป็นเสมือนกระดูกสันหลังของโมเลกุล

ผลของการถ่ายภาพได้ในครั้งนี้เป็นการใช้เทคโนโลยีนาโน ซึ่งสามารถควบคุมและศึกษาสิ่งที่มีขนาดเล็กที่สุดของวัตถุเท่าที่มนุษย์รู้จักได้ในขณะนี้ โดยกล้องจุลทรรศน์เอ เอฟ เอ็ม จะทำปฏิกิริยาเช่นเดียวกับการจำลองภาพสามมิติ คือการใช้หลักการสั่นของส้อมเสียง เป็นเครื่องมือบางๆ ที่อยู่ระหว่างรอยต่อของโมเลกุล โดยกล้องมีความแม่นยำสูงในการควบคุมความเคลื่อนไหวของตัวอย่างคาร์บอน ในทุกระยะนาโนเมตร

ภาพถ่ายนี้ควบคุมความคลาดเคลื่อนได้ และสามารถเห็นขนาดของโมเลกุลชัดเจนมากกว่าที่ผ่านๆ มาการค้นพบเพนตาซีนในครั้งนี้ นอกจากจะเป็นประโยชน์ในเรื่องของพลังงานทดแทน คือการนำมาทำแผงโซล่าร์เซลล์ แล้ว ยังพบว่านักวิจัยกำลังพยายามคิดที่จะนำเพนตาซีนไปทดแทนโลหะ ในโมเลกุลของคาร์บอนมอนน็อกไซด์ ที่เป็นตัวการของภาวะโลกร้อนอีกด้วย ซึ่งยังอยู่ในขั้นตอนของการทดลองนำไปปรับใช้ในสภาพความดันสูง อุณหภูมต่ำที่ ลบสองร้อยหกสิบแปดองศาสเซลเซียส และหลีกเลี่ยงการกลายสภาพเป็นก๊าซ จากการใช้เครื่องมือการแยกอนุภาค