Odhaľovanie štruktúry mikrokryštálov
11.10.2007 10:59:12 | QScience Daily | Počet zobrazení: 1870x
Mikroryštály majú formu malých zrniečok, tak malých, že sa podobajú prášku. Ako potom určiť ich štruktúru?
Doteraz nebola technika ohybu röntgenových lúčov bežne používaná na štúdium kryštálov pre tento problém vhodným riešením. Teraz však vedci z ESRF (Európske zariadenie pre synchrotrónovú radiáciu) a CNRS (Národné centrum pre vedecký výskum vo Francúzsku) prvýkrát použili túto techniku na výskum štruktúry zrniek mikrokryštálov veľkosti jedného mikrometra kubického.
Vedci získali tisícnasobok veľkosti analyzovateľných vzoriek vďaka novému zariadeniu vytvorenému v ESRF. Tento objav otvára nové možnosti výskumu v chémii, fyzike a biológii.
Vlastnosti kryštálu sú určené na základe rozmiestnenia jeho atómov v priestore, na základe jeho kryštalickej štruktúry. Vedci používajú na štúdium kryštalickej štruktúry ohyb röntgenových lúčov alebo neutrónový ohyb, ale len v prípade, že je veľkosť kryštálu viac ako 10 mikrometrov kubických. Pod túto veľkosť je pevný materiál považovaný za prášok.
Vedci na také malé častice môžu použiť techniku ohýbania prachu, ale tá je veľmi náročná na vykonanie. Navyše môže byť použitá len pre prach s veľkosťou zrniek menšou ako tri milióntiny milimetra kubického. Vďaka týmto ohraničeniam, nie je niekedy možné určiť štruktúru nových pevných látok v práškovej forme, pretože kryštály sú príliš malé.
Výskumné tímy z ESRF a CNRS využili novú nastaviteľnú techniku ohybu röntgenových lúčov na kryštály veľkosti mikrometra kubického, objemu tisíckrát menšieho ako bolo predtým pri použití tejto techniky prípustné. Vylepšený prístup sa skladá z pozorovacieho systému lúča spojeného s goniometrom, zariadením na umiestnenie vzorky s maximálnou presnosťou.
Vedci skúmali štruktúru organicko-anorganickej zložky (mikrosporický hliníkový karboxylát), ktorá by mohla byť použitá na absorpciu plynu alebo na obalenie rôznych organických molekúl. Štúdia potvrdila, že nový prístup potláča limity kryštálov skúmaných metódou ohybu lúča.
„Je to revolúcia: čo bolo považované za prach sa dnes stalo kryštálom. Výskumníci teraz môžu prinášať vzorky skryté v skriniach, ktorých veľkosť v minulosti brzdila ich štúdium. Teraz dokážu popísať ich štruktúru, čo je prísľubom veľkého vedeckého pokroku,“ povedal Thierry Loiseau z Lavoisierovho inštitútu pri CNRS.