Andreï Chlovistov kijkt naar de reactie van grafeen met een polymeer (afb: univ. van Nottingham)

Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Nottingham, zijn er in geslaagd chemische reacties op molecuulniveau vast te leggen met behulp van een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM). De elektronenbundel die daarbij een rol speelt, blijkt ook gebruikt te kunnen worden als energiebron voor de/een reactie en/of om een reactie te sturen. Het idee van de onderzoekers is dat deze beeldtechniek annex energieleverancier de ontwikkeling van nieuwe materialen een flinke por kan geven, maar wetenschappers ook meer kan vertellen over de fundamenten van de scheikunde.
Volgens onderzoeksleiders Andreï Chlovistov zou de ‘filmende’ microscoop een belangrijke ontwikkeling zijn. “We hebben een transmissie-elektronenmicroscoop die alleen maar plaatjes maakt, veranderd in een apparaat dat filmt en chemische reacties kan stimmuleren. Voor het eerst zijn chemische reacties zichtbaar gemaakt op dit niveau. Zo konden we zien wat er gebeurt met moleculen gedurende die reacties.” Bij het onderzoek gebruikte Chlovistov nanoreageerbuisjes van koolstof, in 2005 in het recordboek van Guiness opgenomen is de kleinste reageerbuisjes voorhanden.

ChemTEM

Chlovistov: “We noemen de methode ChemTEM. De elektronenbundel levert bekende hoeveelheden energie af bij de reagerende deeltjes. We kunnen zo nieuwe chemische reacties ontdekken en bepaalde chemische structuren maken door te spelen met de instelling van de microscoop.” De onderzoekers konden op die manier ‘nanolinten’ van grafeen en polymeren helder in beeld krijgen, maar ook de reactie in de gewenste richting sturen en vervolgens kijken of dat ook gebeurt.

Een probleem met zo’n elektronenbombardement kan zijn dat de moleculen daardoor misvormd raken. De elektronen in de TEM zijn zowel ‘deelnemer’ als ‘waarnemer’ en dat is een vreemde positie voor een beeldtechniek. Het persbericht vertelt niet hoe de onderzoekers daar in geslaagd zijn.

Bron: Alpha Galileo