Image d'ensemble d'un réseau moléculaire auto-organisé. Droite :Image agrandie extraite de l'image de gauche. Il montre une seule molécule (centre) entourée de six molécules partiellement visibles. Les lignes pâles entre les molécules indiquent les sites dominants des interactions molécule-molécule. Crédit : 2018 Macmillan Publishers Limited, partie de Springer Nature. Tous les droits sont réservés.
Dans une étude récente publiée dans la revue scientifique Nature Nanotechnologie , des physiciens et chimistes de l'Université de Münster (Allemagne) décrivent une approche expérimentale pour visualiser les structures de molécules organiques avec une résolution exceptionnelle. La clé de cette méthode microscopique nouvellement développée est la grande stabilité d'une pointe de sonde particulièrement tranchante et atomiquement définie.
La nouvelle méthode, qui peut être utilisé pour imager les propriétés structurales et chimiques des molécules organiques avec une extrême précision, a été développé par des chercheurs en physique dans les laboratoires du Centre de nanotechnologie (CeNTech) de l'Université de Münster. L'expérience est basée sur la microscopie à force atomique où les surfaces des échantillons sont balayées avec l'apex d'une sonde en forme d'aiguille. Comme l'explique l'auteur principal de l'étude, le Dr Harry Mönig :"Notre technique spéciale implique une pointe de sonde à base de cuivre qui est passivée par un seul atome d'oxygène à l'extrémité de la pointe."
Ici, la passivation signifie que l'atome d'oxygène réduit l'interaction indésirable entre les atomes de la pointe et les atomes des molécules étudiées. Cela augmente considérablement la résolution d'imagerie. Contrairement aux méthodes précédentes, la liaison entre l'atome d'oxygène à la pointe et la base de cuivre est particulièrement forte, réduisant ainsi au minimum les artefacts d'imagerie.
Prof. Dr Harald Fuchs, co-auteur de l'étude, souligne :« Le potentiel de la nouvelle méthode est considérable car elle nous permet d'étudier les structures de liaison des réseaux moléculaires avec une précision exceptionnelle. Fournir des informations fondamentales sur les interactions entre les molécules est important pour le développement de nouveaux matériaux dits nanostructurés. De tels matériaux tirent parti du fait que de très petites déviations à l'échelle nanométrique peuvent altérer considérablement les propriétés des matériaux. La différence entre les diamants et le graphite est un exemple bien connu de ces écarts à l'échelle nanométrique. Bien que les deux soient constitués de carbone pur, le diamant est extrêmement dur alors que le graphite est relativement mou. Seuls l'arrangement structurel et la liaison entre les atomes de carbone sont différents.
