Hidrojen Bağları, İlk Kez Doğrudan Tespit Edilebildi.
Hidrojen Bağları, İlk Kez Doğrudan Tespit Edilebildi. İlk kez, bilim adamları, atom kuvvet mikroskobu kullanarak tek bir molekülde hidrojen bağlarının gücünü incelemeyi başardı. Proje ekibindeki Basel Üniversitesi ve İsviçre Nanobilim Enstitüsünden araştırmacılar, çalışmalarını Science Advances dergisinde yayınladılar.
(Atom kuvvet mikroskobu : Atomik boyutlara kadar sivriltilmiş bir iğne ucu yardımıyla, yüzeyin yüksek çözünürlükte, üç boyutlu görüntülenmesini sağlar. Görüntüleme, iğne ucunun yüzey ile etkileşiminin incelenmesi sonucunda gerçekleştirilir. Değişik amaçlar için farklı iğne uçları kullanılır. Atomik kuvvet mikroskopu üç farklı teknik ile kullanabilmektedir. Bunlar; iğnenin yüzeye temas ettirilerek uygulandığı temas yöntemi, iğnenin yüzeye temas etmediği temassız yöntem ve iğnenin yüzeye vurularak uygulandığı vurma yöntemidir. Örnek yüzeylerinin görüntülenmesi yanı sıra faz, elektrik iletkenlik ve manyetik farklılıklar da saptanabilmektedir. )
Hidrojen, evrende en yaygın elementtir ve neredeyse tüm organik bileşiklerin yapısında bulunmaktadır. Makromoleküllerin molekülleri ve bölümleri, hidrojen bağları vasıtasıyla birbirine bağlıdır. Bu etkileşimler doğada önemli bir rol oynamaktadır, çünkü proteinlerin veya nükleik asitlerin spesifik özelliklerinden sorumludurlar ve örneğin suyun yüksek bir kaynama sıcaklığına sahip olmasını sağlarlar.
Bugüne kadar, moleküllerde hidrojenin ve hidrojen bağlarının spektroskopik veya elektron mikroskobik analizini yapmak mümkün değildi ve atomik kuvvet mikroskobu ile yapılan araştırmalar da açık sonuçlar vermedi.
Profesör Ernst Meyer’in İsviçre Nanobilim Enstitüsündeki ekibi ve Basel Üniversitesi Fizik Departmanı’ndan Dr. Shigeki Kawai, siklik hidrokarbon bileşiklerinin hidrojen atomlarını incelemek için yüksek çözünürlüklü bir atomik kuvvet mikroskopu kullanmayı başardı.
Hidrojen bağları, kimyasal bağlardan çok daha zayıf, moleküllerarası van der Waals etkileşimlerinden daha güçlüdür. Atomik kuvvet mikroskopunun ucundaki oksijen atomları ile propellane hidrojen atomları arasındaki ölçülen kuvvetler ve uzaklıklar, Finlandiya’daki Aalto Üniversitesi’nden Prof. Adam S. Foster tarafından yapılan hesaplamalara karşılıklı olarak denk gelmektedir. Etkileşimin açıkça hidrojen bağı içerdiğini gösterirler. Ölçümler, çok daha zayıf van der Waals kuvvetlerinin ve daha güçlü iyonik bağların hariç tutulabileceği anlamına geliyor.
Bu çalışmayla, Basel Üniversitesi ve İsviçre Nanobilim Enstitüsü araştırmacıları, hidrojen atomlarının gözlemlenmesi ile nükleik asitler veya polimerler gibi üç boyutlu molekülleri tanımlamak için kendilerine yeni yollar açtı.