인간은 오랫동안 바카라 주소을 생산해 왔으며, BC 이전부터 실행 된 소금 생산은 전형적인 예입니다 현재 바카라 주소화는 제약 및 재료를 포함한 다양한 분야에서 필수 기술이되었지만 그 메커니즘은 충분하지 않습니다 1913 년 X- 선 바카라 주소 구조 분석의 제안 이후, 바카라 주소의 원자 배열과 같은 정적 구조가 명확 해졌지만, 원자 수준에서 상세하게 바카라 주소화의 동적 프로세스를 관찰하기가 어려웠다 이번에 도쿄 대학교 과학 대학원 화학 대학의 특수 교수 인 Nakamura Eiichi의 연구 그룹은 무질서한 분자 어셈블리에서 바카라 주소 핵 형성 과정을 논의하기 위해 National Advanced Industrial Science and Technology의 연구 그룹 인 Nada Hiroki가 이끄는 연구 그룹과 협력하고 있습니다원자 분해능 전송 전자 현미경 (주 1)로 슬로우 모션 비디오로 녹음 할 수있었습니다 바카라 주소화 과정의 초기 단계를 정확하게 제어함으로써 공간적으로, 어려운 것으로 간주 된 바카라 주소화 현상의 직접적인 관찰이 실현되었다 단일 분자 수준에서의 동적 행동 분석의 결과로, 우리는 바카라 주소화와 달리 그들의 특성이 지금까지 명확 해지지 않은 바카라 주소화 이전의 분자의 구조가 동적으로 변화되었음을 발견했다 이 연구는 크기 및 구조 선택적 바카라 주소 합성 기술의 개발로 이어질 것으로 예상되며, 치아 및 뼈와 같은 천연 미네랄 및 생물학적 광물의 메커니즘을 명확하게 할 것으로 예상됩니다
바카라 주소화 현상은 일상 생활, 생체 내 및 산업 과정에서 널리 발견되는 현상이지만 원자 수준의 상세한 메커니즘은 논란의 여지가 있습니다 특히, 바카라 주소화 현상의 최초의 과정 인 핵 생성은 확률 적 행동으로 인해 기존의 실험 방법을 사용하여 분석하기가 어렵다 그리고 작은 시간 및 공간적 척도 사건이라는 사실은 시뮬레이션 및 콜로이드 입자를 사용하여 모델 시스템을 사용하여 독점적으로 수행되었다는 사실 그러나 이러한 방법은 모델의 유효성과 같은 문제를 지적했으며 바카라 주소적인 결과는 달성되지 않았습니다
Nakamura 교수와 다른 연구 그룹은 2005 년부터 "원자 분해능 단일 분자 실시간 전자 현미경 (Smart-EM) 이미징 방법 (주 2)"라는 분자 전자 현미경 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다 소분자뿐만 아니라 분자 조립자뿐만 아니라 단일 분자의 움직임을 포착하고 기록하는 연구를 수행하고 있습니다 Smart-EM 이미징 방법을 새로 개발 한 샘플 준비 방법과 결합함으로써, 우리의 연구 그룹은 자발적으로 조립 된 분자의 과정을 정렬 된 바카라 주소 구조로 변환하고 바카라 주소으로 성장하는 과정을 지속적으로 촬영하고 분석하는 데 성공했습니다 (그림 1 및 2)
이 연구에서는 수성 염화나트륨 (NACL) 용액이 물 분산 콘으로 만들어집니다탄소 나노 튜브 (CNT, 참고 3)에 캡슐화 한 다음, 물을 건조시킴으로써 제거하고, NaCl을 진공 하에서 CNT 바카라 주소에 도입 하였다 원자 수준에서의 실시간 관찰은 CNT의 끝에서 NaCl 분자의 자체 조립 및 NaCl 분자의 핵 형성을 유도하는 원뿔이라고 불리는 이방성 모양에 의해 달성되었으며, CNT 내부의 나노 미터 크기의 제한 공간은 분자 확산을 억제한다 촬영 된 비디오는 NaCl 크리스탈 핵의 약 1 나노 미터 (1 억 미터)가 CNT의 끝에서 반복적으로 형성되는 방법을 보여줍니다 (그림 3) 위의 결과는 적절한 공간을 설계함으로써 제어하기 어려운 것으로 간주 된 원자 수준, 바카라 주소 크기 및바카라 주소질 다형 (주 4)제어 방법으로서의 개발이 예측됩니다
기존의 방법을 사용하여 연구의 대상이 될 수없는 양 바카라 주소화 분자 어셈블리는 또한 분리 및 분산에 의해 바카라 주소과 유사한 순서와 무질서한 구조 사이의 여행의 대상이 될 수없는 것으로 밝혀졌다 지금까지 바카라 주소화 전 분자 어셈블리의 특성과 구조는 밝혀지지 않았지만, 원자 분해능 (40ms/프레임)에서의 현재 연속 고속 이미징은 이들 어셈블리가 바카라 주소과는 달리 매우 유체 구조를 가지고 있음을 보여 주었다 (도 4) 이 결과는 분자 어셈블리의 크기뿐만 아니라 구조적 역학이 핵 형성 과정에서 중요한 역할을하며 각 분자의 거동을 관찰함으로써 발견 된 새로운 발견임을 시사한다
바카라 주소화를 포함한 자체 조립 과정 및 위상 전이 현상은 서로 많은 분자의 동적 상호 작용으로 인해 발생하는 현상입니다 일반적으로, 분자 조립체에서 원자 운동을 관찰하는 것은 매우 어렵고, 거시적 관점에서 처리되었다 이번에 달성 된 바카라 주소화 과정의 직접적인 관찰은 마이크로 관점에서 이러한 현상을 연구 할 가능성을 보여 주며, 그것은 자기 조립 및 위상 전이 현상에 대한 새로운 연구를 이끌어 낼뿐만 아니라, 자체적으로 관찰 및 분자 수준에서 관찰 된 특성을 설계하고 개발하는 것과 같은 혁신적인 분자 기술에 적용될 것으로 예상됩니다
이 연구의 주요 결과는 JSPS Scientific Research Grant (문제 번호 : JP19H05459 분자 전자 현미경 기술 개발 분자 및 분자 조립 대표자 : Nakamura EIICHI, JP20K15123의 고위성 과정의 4 개의 상상성 분석을 연구하기위한 분자 전자 현미경 기술의 개발을 통해 얻어졌다 비디오 녹화 담당자 : Nakamuro Takayuki) 및 일본 현미경 회장의 기념 연구를 기념하기위한 특별 연구 인센티브 (Inter Observations Cortorents : Nakamuro Takayuki)原野幸治) の支援によって実施された。이 연구는 국제 과학 혁신 센터 개발 및 형성 프로젝트에서 도입하고 도쿄 분자 생명 혁신 조직에서 운영하는 공유 장치 인 원자 분해능 전송 전자 현미경 (JEM-ARM200F, JEM-ARM200F, JE-ARM200F, JE-ARM200F, JE-ARM200F, JE-ARM200F)을 사용했습니다
그림 1 :이 연구의 개념 다이어그램 기존의 거시적 연구에서, 바카라 주소이 형성 될 때의 순간에 대한 상세한 관찰은 불가능했지만,이 경우 CNT는 원자 수준에서 관찰을 달성하기 위해 나노 플라스크로 사용되었다
그림 2 : 원자 분해능 전자 현미경 비디오 (40ms/프레임) CNT 내에서 NaCl 크리스탈 핵의 형성을 보여줍니다 그림의 숫자는 비디오 녹화 시작 이후의 시간을 보여줍니다 이 필름은 4 개의 원자와 원뿔 모양의 CNT 내에서 높은 6 개의 원자의 직사각형 평행을 피운 NaCl 바카라 주소 핵 (504 초)의 형성을 포착합니다 점선 레드 라인은 NaCl 분자 조립의 위치를 나타냅니다 그림의 스케일 바는 1 나노 미터입니다
그림 3 : CNT 구조에 의해 유도되고 동일한 크기 및 구조를 나타내는 NaCl 바카라 주소 핵이 재현성으로 반복적으로 9 회 형성되는 것으로 관찰되었습니다 (504, 2176, 3144, 4736, 5624, 6364, 7776, 10372, 12684 초) 핵 생성에 필요한 시간은 2 ~ 10 초 (평균 507 초) 내에 재현 할 수있었습니다 괄호 안의 숫자는 바카라 주소 핵의 2 차원 크기를 나타냅니다 그림의 스케일 바는 1 나노 미터입니다
그림 4 :이 연구는 바카라 주소 핵 형성 전에 분자 어셈블리의 특성을 밝혀냈다 구조가 유동적 인 방식으로 변경되는 반면, 무질서한 구조뿐만 아니라 바카라 주소과 유사한 구조를 일시적으로 취할 수 있음이 밝혀졌습니다
Nakamura Eiichi (도쿄 대학교 과학 대학원, 도쿄 대학교 과학 대학원 과학 대학원, 도쿄 대학교 명예 교수)
Takayuki Nakamuro (도쿄 대학교 과학 대학원 화학학과)
Nada Hiroki (연구 그룹, 반응 현장 설계 연구 그룹, 환경 창조 연구 부서, 바카라 커뮤니티)
잡지 이름 :미국 화학 학회지(미국 화학 학회지)
종이 제목 : 장애에서 바카라 주소 핵의 출현 순간을 포착
저자 : 나카무라 타카 쿠키, 마사야 사카 키라, 히로키 나다, 코지 하라노, eiichi nakamura*
doi 번호 : 101021/jacs0c12100
추상 URL :https : //dxdoiorg/101021/jacs0c12100