你想看到在跳舞的分子嗎？試試石墨烯袋吧

概要：移動，振動和飛躍的分子構成了我們的世界。但是，捕捉他們的動作並不是一件容易的事情。科學家能夠不污染材料而看到存儲在石墨烯袋內的分子的運動。這項研究為觀察生命建築的動態，如蛋白質和DNA以及其他材料的自組裝鋪平了道路。

【據sciencedaily9月21日報道】人眼可以看到的最小尺寸大約是頭髮直徑的三分之一。為了區分更細小的對象，我們需要顯微鏡。我們可以用光學顯微鏡欣賞細胞和細菌，而病毒和分子只能在電子顯微鏡下才可見。在後者中，通過發射在樣品上的電子形成圖像。由於電子與光子相比具有更短的波長，電子顯微鏡比光學顯微鏡的倍率更高。但是，電子束會破壞樣品，如果存在水，則會分解成氣泡。因此，電子顯微鏡適用於惰性，可視化的死亡樣品，而生物材料需化學鎖定來就位觀察。

IBS科學家打破了這個規則，並將在石墨烯袋內液體中游泳的非固定原子鏈稱為聚合物。它們由底部的3-5個石墨烯層和兩個頂部組成。這些片材對小分子來說是不可滲透的，並且還防止電子束立即傷害樣品。在這些分子被電子束破壞之前，科學家平均用100秒就可欣賞各種聚合物分子的動態運動。在這些寶貴的時刻，分子會改變位置，重新排列或「跳躍」。 Hima Nagamanasa說：「觀看這些靈活的有機大分子在這裡跳舞是非常奇妙的。分子的移動速度要快得多，我們很驚訝地發現它們在這裡移動得更慢；我們認為，附著在口袋錶面上有助於減緩它們運動，使我們能夠看到清晰的圖片。」

以前，科學家需要用金屬或染料分子染色樣品，使其在石墨烯袋內可見。因為金屬具有很高的反射性，使它可以發光，因此它可以用來獲得良好的圖像。然而，樣品和金屬或染料之間的化學鍵會改變樣品分子的特性。在這項研究中，石墨烯袋足夠薄，可以實時觀察其含量而沒有任何染色。

特別是，科學家們使用了兩種聚合物：一種含硫的聚苯乙烯磺酸酯，一種是不含硫的聚環氧乙烷。這樣顯微鏡下的襯度來自由碳和氫原子而不是來自硫的聚合物結構。王煥解釋說：「生物有機體產生的大部分分子都有由碳和氫組成的骨架，這就是為什麼我們希望把這項研究擴展到研究DNA和蛋白質之間的相互作用」。此外，由於科學家們使用了標準的電子顯微鏡，他們期望這種技術將用於其他實驗室。

原文來自sciencedaily，由材料科技在線團隊翻譯整理

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