L'imagerie AFM d'une molécule adsorbée sur un substrat se fait généralement avec la pointe AFM oscillant à une hauteur constante, où les conditions d'imagerie optimales (région bleu clair) ne sont réunies que pour la partie supérieure de la molécule. Le groupe de Daniel Ebeling utilise plutôt un mode courant constant, dans lequel la pointe de l'AFM suit de près la topographie de la molécule, permettant une imagerie moléculaire 3D complète. Crédit :APS/Alan Stonebraker
Une équipe de chercheurs de l'Université Justus Liebig de Giessen a trouvé un moyen d'améliorer considérablement les images de molécules 3D topologiquement complexes créées à l'aide de la microscopie à force atomique (AFM). Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit le simple ajustement qu'ils ont apporté à la procédure qui a considérablement amélioré la résolution de l'AFM.
Cela fait près d'une décennie que l'AFM a été introduit, permettant aux chercheurs de créer des images de molécules uniques et de mieux comprendre comment les molécules sont assemblées. Mais la technique souffre d'un défaut majeur :elle ne fonctionne que sur des molécules presque plates. Ces molécules avec des caractéristiques 3-D plus complexes ne sont visualisées que partiellement clairement. La raison en est que la pointe du capteur oscille à une distance fixe de la molécule étudiée. Cela signifie que seules les parties de la molécule les plus proches du capteur sont clairement visualisées. Logic a suggéré que le moyen de résoudre ce problème consiste à déplacer la pointe de la sonde de haut en bas le long d'un chemin qui imite la topologie de la molécule. Mais une telle approche s'est avérée insaisissable. Suivre les collines et les vallées en temps réel et déplacer la pointe juste ce qu'il faut, jusqu'à maintenant, été intenable.
Pour pallier les problèmes inhérents au suivi des contours d'une molécule, les chercheurs se sont tournés vers le microscope à effet tunnel (STM). Il est également utilisé pour créer des images au niveau moléculaire, mais utilise une approche différente pour le faire. L'AFM utilise les forces de la surface à l'étude pour maintenir la pointe du capteur à la bonne distance pour l'imagerie - STM, d'autre part, utilise le courant tunnel qui traverse le vide qui existe entre la pointe du capteur et la molécule à l'étude. Les chercheurs ont eu l'idée d'utiliser le courant tunnel de STM pour guider la pointe de la pointe du capteur AFM, en la déplaçant de haut en bas en suivant les contours de la molécule à l'étude.
Les chercheurs rapportent que leur simple ajustement a permis d'obtenir des images de molécules 3D aussi nettes pour les molécules complexes que pour celles qui sont pour la plupart plates.
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