Les scientifiques ont créé et imagé la plus petite structure à cinq anneaux possible - environ 100, 000 fois plus fin qu'un cheveu humain – et vous reconnaîtrez probablement sa forme.

Une collaboration entre la Royal Society of Chemistry (RSC), l'Université de Warwick et IBM Research – Zurich a permis aux scientifiques de donner vie à une seule molécule dans une image, en utilisant une combinaison de chimie synthétique intelligente et de techniques d'imagerie de pointe.

Les scientifiques ont décidé de fabriquer et de visualiser l'olympicène dont la structure à cinq anneaux a été saisie sur ChemSpider, la base de données chimique en ligne gratuite de la RSC contenant plus de 26 millions d'enregistrements il y a deux ans.

"Lorsque vous griffonnez lors d'une réunion de planification, il m'est venu à l'esprit qu'une structure moléculaire avec trois anneaux hexagonaux au-dessus de deux autres constituerait un défi synthétique intéressant, " a déclaré le professeur Graham Richards CBE, Membre du Conseil de la SRC.

« Je me suis demandé :est-ce que quelqu'un pourrait réellement réussir ? et produire une image de la molécule réelle ?"

Chimistes de l'Université de Warwick, Dr David Fox et Anish Mistry, utilisé une chimie organique synthétique intelligente – la boîte à outils du concepteur de molécules moderne – pour construire l'olympicène.

"A côté du défi scientifique que représente la création d'Olympicène en laboratoire, il y a de sérieuses raisons pratiques de travailler avec des molécules comme celle-ci, " a déclaré le Dr Fox.

"Le composé est lié au graphite monocouche, également connu sous le nom de graphène, et est l'un des nombreux composés apparentés qui ont potentiellement des propriétés électroniques et optiques intéressantes.

"Par exemple, ces types de molécules peuvent offrir un grand potentiel pour la prochaine génération de cellules solaires et de sources d'éclairage de haute technologie telles que les LED."

Un premier aperçu de la structure de la molécule a été obtenu par le Dr Giovanni Costantini et Ben Moreton à Warwick en utilisant la microscopie à effet tunnel. Une technique de résolution plus élevée était cependant nécessaire pour démêler son anatomie au niveau atomique.

Pour vraiment donner vie à l'Olympicène, le groupe de physique des systèmes à l'échelle nanométrique d'IBM Research – Zurich en Suisse a analysé la structure chimique de l'olympicène avec une résolution sans précédent à l'aide d'une technique complexe connue sous le nom de microscopie à force atomique sans contact. En utilisant la technique, les scientifiques d'IBM ont imagé une seule molécule d'olympicène de seulement 1,2 nanomètre de largeur, environ 100, 000 fois plus fin qu'un cheveu humain.

"La clé pour atteindre la résolution atomique était un sommet de pointe atomiquement net et défini ainsi que la très grande stabilité du système, " explique le scientifique d'IBM, le Dr Leo Gross. " Nous avons préparé notre pointe en ramassant délibérément des atomes et des molécules uniques et avons montré que c'est l'atome ou la molécule de pointe la plus importante qui régit le contraste et la résolution de nos mesures AFM. "

Cette technique a été publiée pour la première fois dans la revue Science en août 2009.