게시 및 게시 날짜 : 2007/02/23

소바카라 규칙 모양의 변화에 대한 직접 관찰

-유기 바카라 규칙의 구조에 대한 세계 최초의 전자 현미경 관찰 : 바카라 규칙 구조 변화의 성공적인 비디오 녹화-


게시 요약

이것은 세계 최초의 세계 최초의 성공으로 시간마다 변화하는 각 유기 바카라 규칙의 모양과 운동을 직접 관찰했습니다 첫째, 세포막의 주요 성분 인 지질 바카라 규칙와 유사한 화합물이 연구 목적에 맞게 합성되었다 이것은 진공 상태에서 휘발됩니다Carbon Nanotube, 고해상도전자 현미경를 관찰하면서, 우리는 포화 탄화수소의 사슬과 튜브 내부의 왕복 과정의 움직임을 몇 초 만에 관찰 할 수있었습니다 아무도 전에 본 적이없는 바카라 규칙 운동은 약 1 분 동안 지속되는 비디오로 녹음되었습니다

하나의 유기 바카라 규칙의 초에서 모양 변화의 이미지

1 초 만에 하나의 유기 바카라 규칙 모양의 변화는 약 1 분 동안 지속되는 비디오로 기록되었습니다
오른쪽 하단은 동일한 바카라 규칙의 두 가지 모양 (모델)을 보여줍니다


발표

일본 과학 및 기술 기관 전략적 창의적 연구 촉진 프로젝트 - 일반 구현 연구 (ERATO) 나카무라 액티브 카본 클러스터 프로젝트, 연구 책임자, 나카 무라 아이치 (University of Tokyo), Suenaga Kazutomo 박사 (바카라 커뮤니티), 그리고 Tokyo의 Isobe Hiroyuki 교수 박사, Dr Suenaga Kazutomo 박사, Dr 투과 전자 현미경 (TEM)을 사용한 작은 유기 분자의 아무도 전에 본 적이없는 분자 운동은 약 1 분 동안 지속되는 비디오로 녹음되었습니다 이 연구는 유리 튜브 (카본 나노 튜브)에서 눈에 띄지 않는 속도로 날아 다니는 꿀벌 (분자)을 관찰하고 날개가 떨리는 상태에서 걷는 꿀벌을 관찰 한 결과라고 할 수 있습니다

"바카라 규칙 모델을 보는 것처럼 유기 바카라 규칙 형태의 변화를 관찰하는 것은 오랫동안 연구자들의 꿈이었다 TEM이이를 달성하는 가장 좋은 방법이라고 생각했지만, 진공 청소기 (초당 수십 미터)에서 빠르게 관찰되는 바카라 규칙와 전자 빔 조사 하에서 유기 바카라 규칙가 쉽게 파손되기 때문에이를 깨닫기가 어려운 것으로 간주되었습니다 Nakamura 교수와 그의 동료 공동 연구팀은 이전 연구에서 유기 바카라 규칙가 박막 고체로 관찰되었다고 생각했습니다 (전자 빔의 에너지는 열 에너지가되고 바카라 규칙는 서로 반응하고 분해됩니다) 따라서, 우리는 진공 상태에서 바카라 규칙를 분리함으로써 단일 유기 바카라 규칙가 관찰 될 수 있다고 생각했다 나카무라 교수와 다른 사람들은 탄소 나노 튜브 내부의 유기 바카라 규칙를 포획하여 운동 속도를 늦추고 전자 빔의 작용으로 인한 열 생성을 억제하고 바카라 규칙 간 화학 반응 가능성을 제거함으로써 단일 바카라 규칙를 성공적으로 관찰했습니다 실험은 21 앙스트롬의 해상도와 120kV의 가속 전압을 갖는 TEM을 사용하여 수행되었다

우리는 기존의 지혜를 뒤집으려면 관찰 할 바카라 규칙를 설계하는 것이 중요하다고 생각했습니다 공동 연구 팀은 지질 바카라 규칙와 유사한 독특한 구조를 갖는 일련의 바카라 규칙를 생성하기 위해 표시된 바카라 규칙 (붕소 클러스터) 및 유연한 사슬 바카라 규칙 (탄화수소)에 결합하는 일련의 바카라 규칙를 설계하고 합성했습니다 지름이 09 nm 인 미세 나노 튜브에 바카라 규칙를 둘러싸고, 고정하고, 현미경 관찰 하에서 전자 빔 에너지 손실 스펙트럼을 취함으로써, 우리는 붕소 원자의 존재를 확인하고, 특징적인 바카라 규칙 구조를 더욱 신분했으며, 우리는 단일 소바카라 규칙가 전자 현미경에 의해 관찰 될 수 있음을 입증했다 (그림 1 및 2) 현미경의 해상도는 15 앙스트롬보다 크지 않으며, 탄소-탄소 결합의 길이, 바카라 규칙는 열 이동을 겪기 때문에 각 탄소 원자를 확인할 수는 없지만 탄소의 사슬과 붕소의 구형 부분을 명확하게 확인할 수 있습니다

직경이 12 nm 인 약간 두꺼운 튜브로 바카라 규칙를 채우면 바카라 규칙가 초 만에 직접 이동할 수있는 것으로 밝혀졌다 즉, 2 개의 탄화수소 사슬을 갖는 두 개의 바카라 규칙 사슬은 튜브에서 천천히 회전하여 40 초에 걸쳐 연속 이미지 (노출 시간 05 초, 21 초 단위로 촬영)를 허용했습니다 (그림 3 및 4 및 비디오)

이 비디오의 독특한 점은 탄화수소 사슬이 연속적이지 않고 한 모양에서 다른 모양으로 변한다는 것입니다 그러한 현상이 바카라 규칙 수준에서 실험적으로 관찰 된 것은 이번이 처음이며, 미래의 실험 및 이론적 연구가 기다리고 있습니다

또한 12 nm 튜브의 바카라 규칙는 초당 약 10 nm의 속도로 앞뒤로 이동하는 것으로 관찰되었다 그래프에서 속도 변화를 표현할 때, 우리는 또한 속도가 자주 변하고 때로는 튜브의 일부에 의해 잡히고 움직이지 않는다는 것을 발견했습니다 (그림 5) 튜브와 유기 바카라 규칙 사이의 "바카라 규칙 수준에서의 마찰"은 바카라 규칙와 흑연 사이의 상호 작용의 미묘한 변화에 의해 크게 영향을 받음을 알 수있다

바카라 규칙 모양의 변화는 현재 바카라 규칙 설계의 모델 인 단계에서 발생하며, 지질 바카라 규칙가 세포막 내에서 움직일 때 동일한 구조적 변화가 단계에서 발생할 것이라고 예측한다 또한, 탄화수소 바카라 규칙가 일반적으로 윤활유로 사용된다는 것을 고려할 때, 윤활유와 고체 표면 사이의 상호 작용은 바카라 규칙 수준에서 연속적이지 않다고 생각된다 다시 말해서, 윤활 현상은 수많은 바카라 규칙의 상호 작용의 요약으로 발생하는 물리적 현상으로 이해되었지만,이 시간의 결과는 모든 바카라 규칙가 한 바카라 규칙 수준에서 동시에 부드럽게 움직이지 않음을 보여줍니다 인간 사회의 관찰 (물리학으로서의 윤활 현상)이 각 개별 인간의 행동을 예측하는 데 반드시 유용하지는 않습니다 (이 관찰 결과)

전자 현미경의 개선과 바카라 규칙를 하나씩 고정하기위한 새로운 화학적 방법의 발달로,이 단일 바카라 규칙 관찰 방법은 미래에 다양한 유기 및 무기 바카라 규칙에 적용될 것이며, 현재까지 알려지지 않은 각 바카라 규칙의 거동을 명확하게하는 데 도움이 될 것으로 예상됩니다 Erato Nakamura 활성 탄소 클러스터 프로젝트는 바카라 규칙를 볼 수있는 전자 현미경을 개발하고 있습니다 작년에, 최첨단 전자 현미경이 국립 고급 산업 과학 기술 연구소 내에 설치되었으며, 예를 들어 관찰 목표를 0 이하로 냉각시키는 것과 같은 다양한 독창성이 있습니다 (그림 6)

이 연구 결과는 Nakamura Eiichi (University of Tokyo), Suenaga Kazutomo 박사 (바카라 커뮤니티), 도쿄 대학의 Isobe Hiroyuki 박사, Nakamura Carbon Problice (Sports, Science and Technology Grants)를 사용하여 도코 대학교의 Suenaga Kazutomo 박사, 도쿄 대학의 고급 산업 과학 기술 연구소 (바카라 커뮤니티) 및 조교수의 공동 연구팀이 수행했습니다 (AAAS)Science) 잡지의 전자 뉴스 버전Science Express에 게시 한 후 잡지의 웹 사이트와 인쇄판에 게시됩니다
http : //wwwsciencemagjp/contribinfo/geneinfohtml

단일 가닥 탄소 사슬 길이가있는 바카라 규칙의 전자 현미경 관찰 이미지 및 모델 다이어그램 썸네일 이미지 12
그림 1
일부 바카라 규칙, 모델 다이어그램 및 시뮬레이션 다이어그램 썸네일 이미지의 전자 현상 이미지
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탄소 사슬 길이의 이중 사슬 22
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탄소 사슬 길이의 이중 사슬 22
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이중 체인 길이가 12 개의 탄소 사슬을 갖는 바카라 규칙의 전자 현미경 관찰 이미지 및 모델 다이어그램 썸네일 이미지
그림 5로 이동
최신 전자 현미경의 상단 초 사진 이미지
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게시 된 잡지

과학 (과학) 저널, 논문 제목 :운동 중 단일 유기 바카라 규칙의 영상(움직이는 단일 유기 바카라 규칙의 영상)

첨부


단일 가닥 탄소 사슬 길이가있는 바카라 규칙의 전자 현미경 이미지 및 모델 다이어그램 12
그림 1 탄소 나노 튜브에 한정된 탄소 사슬 길이 12의 단일 사슬 길이가있는 바카라 규칙의 전자 미세 이미지 (상단) 및 모델 다이어그램 (하단) 막대의 길이는 1 나노 미터입니다 모델의 원자는 분홍색의 붕소, 회색의 탄소 및 흰색의 수소입니다[참조로 돌아 가기]


일부 바카라 규칙, 모델 다이어그램 및 시뮬레이션 다이어그램의 전자 현상 이미지
그림 2 일부 바카라 규칙의 전자 미세 이미지 (A-D), 모델 다이어그램 (E-F) 및 시뮬레이션 다이어그램 (I-J) (A, E, I) 단일 사슬 길이 12 개의 탄소 사슬을 갖는 바카라 규칙 막대의 길이는 1 나노 미터입니다 (B, F, J) 12 개의 탄소 사슬 길이의 이중 사슬을 갖는 바카라 규칙 (C, G, K) 단일 가닥 사슬 길이 22 탄소 사슬을 갖는 바카라 규칙 (D, H, L) 이중 카본 체인 길이 22의 이중 사슬을 갖는 바카라 규칙 (M, N, O, P) 바카라 규칙 및 튜브의 전자 현미경 이미지로부터 튜브 이미지를 빼서 얻은 바카라 규칙 이미지 (위)와 동일한 공정의 다이어그램은 시뮬레이션에 의해 수행된다 수치 값은 현미경 이미지에 표시된 재료의 질량과 일정한 관계를 나타내는 것으로 알려진 이미지 밀도의 비율입니다[참조로 돌아 가기]


22의 이중 체인의 이중 체인을 갖는 바카라 규칙의 순차적 관찰 이미지
그림 3 (a) 이중 탄소 사슬 길이 22의 이중 체인을 갖는 바카라 규칙의 연속 관찰 이미지 바카라 규칙가 탄소 나노 튜브 내부에서 움직이고 회전하는 것을 볼 수 있습니다 다이어그램의 맨 아래에있는 숫자는 관찰이 시작된 이래 시간 (초)입니다 막대의 길이는 1 나노 미터입니다 (b) 관찰 시작 후 42 초 후 바카라 규칙의 모델 다이어그램(c) 관찰 시작 후 63 초 후 바카라 규칙의 모델 다이어그램[참조로 돌아 가기]


22의 이중 사슬 길이를 가진 바카라 규칙의 순차적 관찰 이미지
그림 4 (a) 이중 카본 체인 길이 22의 이중 체인을 갖는 바카라 규칙의 연속 관찰 이미지 바카라 규칙가 탄소 나노 튜브 내부에서 움직이고 회전하는 것을 볼 수 있습니다 다이어그램의 맨 아래에있는 숫자는 관찰이 시작된 이래 시간 (초)입니다 막대의 길이는 1 나노 미터입니다[참조로 돌아 가기]


12 개의 탄소 사슬 길이의 이중 사슬을 가진 바카라 규칙의 전자 현미경 이미지 및 모델 다이어그램
그림 5 12 및 이중 카본 체인 길이의 이중 체인을 갖는 바카라 규칙의 전자 현미경 관찰 이미지의 모델 다이어그램 12 그림 바카라 규칙가 탄소 나노 튜브 내부로 움직이고 움직이는 것을 볼 수 있습니다 다이어그램의 맨 아래에있는 숫자는 관찰이 시작된 이래 시간 (초)입니다 막대의 길이는 1 나노 미터입니다[참조로 돌아 가기]-


최신 전자 현미경 사진-
그림 6 Nakamura 활성 탄소 클러스터 프로젝트에서 개발 된 최신 전자 현미경 (JEOL에서 제조) 세계 최초의 현미경은 "바카라 규칙를보고있다"고 전문화되었습니다 관찰을보다 정확하게 만들기 위해, 관찰 물체를 069도 (액체 헬륨 온도) 미만으로 냉각시키는 것과 같은 다양한 노력이 이루어졌다 미래에 새로운 바카라 규칙의 세계가 드러날 것으로 기대됩니다[참조로 돌아 가기]


터미널 설명

◆ 전자 현미경
전자 현미경 : 돋보기를 얻기 위해 물체에 전자를 배치하는 현미경 1931 년 베를린 기술 연구소의 Max Knorr와 Ernst Ruska (1986 Nobel Prize in Physics)에 의해 처음 개발되었습니다 관찰 물체를 통해 전달 된 전자와 반사 된 전자를 사용하는 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용하는 투과 전자 현미경 (TEM)이 있습니다 지금까지 바이러스 및 단백질과 같은 비교적 큰 생체 바카라 규칙를 관찰하는 데 사용되었지만 소바카라 규칙를 직접 관찰하는 것은 불가능했습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Carbon Nanotube
IIJIMA SUMIO (나노 카본 연구 센터의 이사, AIST) 1991 년에 다이아몬드, 비정질, 흑연 및 풀러렌 이후 다섯 번째 탄소 재료 흑연 시트는 직경의 수십억 미터 (10 억의 10 억 분)로 둥글게되는 초 미세 관형 구조를 가지고 있습니다 탄소 나노 튜브는 컬링, 두께 및 가장자리 조건에 따라 다양한 전기, 기계적, 화학적 특성 등을 나타냅니다 현재 차세대 산업에 필수적인 나노 기술 자료로 전 세계에서 가장 인기있는 재료입니다[back]

 



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