Spoločnosť IBM oznámila, že jej expertom sa vôbec po prvýkrát podarilo rozlíšiť chemické väzby v jednotlivých molekulách pomocou metódy, známej pod názvom bezkontaktná mikroskopia atómových síl. „Prišli sme na dva rôzne kontrastné mechanizmy na rozlíšenie väzieb. Prvá spočíva v meraní malého rozdielu síl nad väzbami. To sme síce očakávali, ale celkovo išlo o náročný proces. Na druhý kontrastný mechanizmus sme narazili náhodou. Pri meraní pomocou AFM vykazovali väzby rozdielne dĺžky. Pomocou opakovaných výpočtov sme zistili, že príčinou tohto rozdielu je ohnutie molekuly oxidu uhoľnatého na špičke sondy mikroskopu,“ prehlásil člen výskumného tímu, Leo Gross.
Vedci sa pokúšajú „vidieť“ atómy a molekuly a manipulovať s nimi, aby prehĺbili ľudské poznanie a posunuli hranice výrobných možností na úroveň nanometrov. V roku 1981 vedci v švajčiarskom Zürichu vyvinuli rastrovací tunelový mikroskop, ktorý umožnil zobraziť jednotlivé atómy a neskôr aj manipulovať s nimi. Za tento vynález získali vedci Gerd Binning a Heinrich Rohrer v roku 1986 Nobelovu cenu za fyziku.
Časopis Science v polovici septembra uverejnil článok o výskume divízie IBM Research, ktorý sa zaoberal násobnosťou a dĺžkou uhlíkových väzieb v molekule C60, ktorá je tiež známa pod anglickým označením „buckyball“ kvôli tvaru futbalovej lopty a v dvom plošným polycyklickým aromatickým uhľovodíkom (PAH), ktoré vyzerajú ako malé vločky grafénu.
Jednotlivé väzby medzi atómami uhlíku sa v týchto molekulách nepatrne líšia svojou dĺžkou a silou. Všetky dôležité chemické, elektronické a optické vlastnosti týchto molekúl sa odvíjajú od rozdielov väzieb v polyaromatických systémoch. Tieto rozdiely boli teraz po prvýkrát odhalené u jednotlivých molekúl i väzieb. „Tento poznatok môže rozšíriť základné chápanie na úrovni jednotlivých molekúl, čo hrá významnú úlohu pri výskume nových elektronických zariadení, organických solárnych článkov a organických svetelných diód OLED,“ dopĺňa IBM.
Vedci v predchádzajúcom výskume použili mikroskop atómových síl (AFM) so špičkou sondy, ktorá je zakončená jedinou molekulou oxidu uhoľnatého (CO). Špička sondy osciluje s miniatúrnou amplitúdou nad pozorovanou vzorkou. Tým sa merajú sily medzi špičkou a vzorkou (napríklad molekulou) a vytvára sa obraz. Zakončenie špičky oxidom uhoľnatým funguje ako silná lupa, ktorá odhaľuje atómovú štruktúru molekuly vrátane ich väzieb. Vďaka tomu mohli vedci detegovať jednotlivé väzby, ktoré sa líšia len 3 pikometrami, čo predstavuje asi jednu stotinu priemeru atómu.
V minulosti sa výskumnému tímu podarilo zobraziť chemickú štruktúru molekuly, ale nie nepatrné rozdiely väzieb. Rozpoznanie násobnosti väzieb sa približuje k hraniciam súčasnej rozlišovacej schopnosti tejto metódy a rozdiel medzi týmito väzbami tiež často zastierajú iné vplyvy. Vedci preto museli vybrať a syntetizovať molekuly, u ktorých bolo možné tieto rušivé vplyvy vylúčiť.