Une équipe de chercheurs de Chine, les Pays-Bas et l'Arabie saoudite ont utilisé un nouveau type de microscopie électronique pour mesurer les interactions faibles de van der Waals. Dans leur article publié dans la revue La nature , le groupe décrit la création de ce qu'ils décrivent comme une boussole moléculaire pour mesurer les interactions faibles de van der Waals à l'aide d'un nouveau type de microscopie électronique développé aux Pays-Bas.

Les forces de Van der Waals sont des forces électrostatiques entre des molécules non chargées - elles surviennent en raison de l'interaction entre les moments dipolaires électriques - leur mesure nécessite généralement l'utilisation d'un équipement très sophistiqué. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont développé une nouvelle façon de mesurer leurs interactions à l'aide d'équipements moins sophistiqués.

Le travail a été rendu possible grâce au développement d'un nouveau type de microscope électronique créé récemment par une équipe aux Pays-Bas. Officiellement appelée microscopie électronique à transmission à contraste de phase intégrée intégrée, la nouvelle technologie produit des images au niveau atomique en utilisant des données d'image, ce qui donne des résultats avec des rapports signal sur bruit plus élevés. Cela signifie que des doses d'électrons plus faibles peuvent être utilisées qu'avec d'autres microscopes électroniques.

Pour mesurer les interactions de van der Waals, les chercheurs ont utilisé le ZSM-5, un type de zéolite qui a des anneaux d'atomes d'oxygène et de silicium qui se lient autour des trous dans les feuilles de réseau. Ils ont empilé plusieurs feuilles, en les alignant de manière à créer de petits canaux. L'équipe a ensuite placé des molécules de para-xylène dans les canaux à l'aide d'une centrifugeuse. Prochain, ils ont utilisé les molécules de para-xylène comme pointeur dans une sorte de boussole. Ils ont noté que le déplacement des molécules par rapport aux atomes d'oxygène et de silicium indiquait des changements dans les faibles interactions de van der Waals. Ils ont mesuré ces déplacements à l'aide des capacités d'imagerie du nouveau microscope électronique.

Les chercheurs ont testé leur technique en comparant les changements d'orientation des pointeurs de para-xylène avec les changements de forme des anneaux. Ils suggèrent que leur technique pourrait être utilisée pour optimiser des applications telles que celles impliquées dans la conversion d'alcool en essence.

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