دانشمندان دانشگاه بازل سوییس با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، برای نخستین بار موفق به بررسی استحکام پیوندهای هیدروژنی در یک مولکول منفرد شدند.

به گزارش خبرگزاری موج به نقل از ساینس دیلی، هیدروژن فراوان‌ترین عنصر در جهان است و جزء مهمی از تقریبا تمامی ترکیبات آلی است. مولکولها و بخش‌هایی از ماکرومولکول‌ها از طریق اتم‌های هیدروژن به هم متصل می‌شوند و این تعامل، پیوند هیدروژنی نام دارد.

چنین تعاملاتی نقش مهمی در طبیعت ایفا می‌کنند زیرا مسئول بروز ویژگی‌های خاص پروتئین‌ها یا اسیدهای نوکلئیک هستند؛ به طور مثال، به خاطر این پیوندهاست که آب دارای دمای جوش بالایی است.

در حال حاضر امکان تحلیل هیدروژن و پیوندهای هیدروژنی در مولکول‌های منفرد با استفاده از میکروسکوپ الکترونی یا سیستم‌های طیف‌سنجی وجود ندارد؛ همچنین تا پیش از این مطالعه، بررسی این پیوندها با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی نتایج شفافی ارائه نداده بود.

به تازگی دانشمندان با همکاری محققان ژاپنی با استفاده از میکروسکوپ اتمی موفق به بررسی پیوندهای هیدروژنی در ترکیبات هیدروکربنی حلقوی منفرد شدند.

تیم تحقیقاتی ترکیباتی انتخاب کرد که پیکربندی‌شان شبیه پروانه هواپیما یا کشتی می‌ماند. این پروانه روی سطح خود را طوری آرایش می‌کند که دو اتم هیدروژن همواره رو به بالا هستند. چنانچه نوک میکروسکوپ نیروی اتمی که با منوکسید کربن کار می‌کند، به این اتم‌های هیدروژن نزدیک شود، می‌توان پیوندهای هیدروژنی را بررسی کرد.

پیوندهای هیدروژنی بسیار ضعیف‌تر از پیوندهای شیمیایی هستند اما قوی‌تر از تعاملات  بین مولکولی واندروالس‌اند. نیروهای بین مولکولی به نام نیروهای واندروالسی معروفند؛ وجود این نیروها در بین مولکول‌ها باعث می‌شود یک ترکیب جامد  .شکل معینی داشته باشد و با غلبه بر این نیروها بتوان آن را به حالت مایع در آورد

این تحقیق دریچه جدیدی به سوی مشاهده مولکول‌های سه بعدی مانند اسیدهای نوکلئیک با استفاده از اتم‌های هیدروژن پیش روی دانشمندان می‌گذارد.

جزئیات این مطالعه در Science Advances منتشر شد.

عضویت در کانال تلگرامی خبرگزاری موج