Met een AFM-microscoop kun je moleculen niet alleen aftasten, maar ook in kaart brengen waar de elektronen zitten. Dat maakt veel duidelijk over de reactiviteit, schrijven Utrechtse en Tsjechische onderzoekers in Nature Communications.

Volgens laatste auteur Ingmar Swart is de logische volgende stap om twee moleculen tegen elkaar te schuiven en zo een chemische reactie live te volgen.

Zoals bekend tast zo’n ‘atomic force’-microscoop oppervlakken af met een naald die zo dun is dat de tip uit slechts één atoom bestaat. Enkele maanden geleden meldden dezelfde groepen al in Physics Review Letters dat het beeld daarbij wordt vervormd door interacties tussen het eletrostatische veld van het object en dat van de tip.

Het ligt voor de hand dat dat effect sterk afhankelijk is van de lading van de tip, en daar maken Swart en collega’s nu handig gebruik van. Ze maken dezelfde opname twee keer, met een geladen en met een ongeladen tip, en uit de verschillen leiden ze af waar de negatieve lading in het gescande molecuul zit.

Ze hebben het uitgeprobeerd met 1,5,9-trioxo-13-azatrianguleen (TOAT, een plat, driehoekig molecuul) en met peryleen-3,4,9,19-tetracarbonzuurdianhydride (PTCDA). Dat laatste molecuul is eveneens plat, maar anders dan TOAT stapelt het zichzelf tot dikke lagen in een tranenplaatmotiefje.

In beide gevallen kwamen de resultaten prima overeen met theoretische DFT-berekeningen.

bron: Universiteit Utrecht