Nottingham, gatra.net --  Para ilmuwan berhasil merekam ikatan atom pada skala sekitar setengah juta kali lebih kecil dari lebar rambut manusia untuk pertama kalinya. Menggunakan metode mikroskop canggih, tim peneliti Inggris dan Jerman menangkap putusnya ikatan kimia antara dua atom renium. Demikian dailymail.com, 21/1.

Video menunjukkan dua atom antara 0,1 dan 0,3 nanometer, muncul sebagai gumpalan hitam saat mereka berikatan dan pecah. Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya.

Sekarang, pemecahan dan pembentukan dua ikatan ini telah direkam dalam film pada skala atom. Kedua atom renium berada pada skala seukuran rambut manusia dibelah sejuta setengah - antara 0,1 hingga 0,3 nanometer membentuk ikatan Kimia dan pecah dalam molekul dalam video mikroskop.

"Secara mengejutkan jelas bagaimana kedua atom bergerak berpasangan, jelas menunjukkan ikatan di antara mereka," kata Dr Kecheng Cao, asisten peneliti di University of Ulm di Jerman, yang melakukan percobaan pencitraan.

"Yang penting, ketika Re2 bergerak ke bawah tabung nano, panjang ikatan berubah, yang menunjukkan bahwa ikatan menjadi lebih kuat atau lebih lemah tergantung pada lingkungan di sekitar atom," katanya. Membuat film ikatan kimia yang pecah atau terbentuk secara real time adalah tantangan besar karena ukuran nanoscopic mereka.

Tim menggunakan metode yang disebut mikroskop elektron transmisi (TEM) - di mana berkas elektron berenergi tinggi disinari melalui sampel yang sangat tipis. Dalam hal ini, para peneliti menggunakan nanotube karbon sebagai sampel mereka - silinder berongga atom karbon tipis dengan diameter pada skala molekul (1-2 nm), sebagai 'tabung reaksi miniatur' untuk atom.

"Nanotube membantu kita menangkap atom atau molekul, dan menempatkannya tepat di tempat yang kita inginkan," kata Profesor Andrei Kholbystov, profesor bahan nano di Universitas Nottingham. Dalam hal ini kami menjebak sepasang atom renium (Re) yang terikat bersama untuk membentuk Re2.

"Karena renium memiliki nomor atom yang tinggi, lebih mudah untuk melihat di TEM daripada elemen yang lebih ringan, memungkinkan kita mengidentifikasi setiap atom logam sebagai titik gelap," katanya.

Setelah terikat, atom-atom Re2 terlihat bergetar, mengubah bentuk lingkarannya menjadi oval dan meregangkan ikatan di antara mereka. Atom-atom itu akhirnya patah dan getaran berhenti, tetapi sedikit kemudian atom bergabung lagi, membentuk molekul Re2.

"Apa yang membuatnya menantang adalah bahwa logam transisi, seperti Re, dapat membentuk ikatan dengan urutan berbeda, dari ikatan tunggal ke rangkap empat," kata Dr Stephen Skowron, Asisten Peneliti Pascadoktoral di Universitas Nottingham. Dalam percobaan TEM ini kami mengamati bahwa dua atom renium terikat terutama melalui ikatan empat kali lipat, memberikan wawasan mendasar baru ke dalam kimia logam transisi.

"Ikatan antara atom-atom logam sangat penting dalam kimia, terutama untuk memahami sifat material magnetik, elektronik, atau katalitik," katanya. Tim percaya mikroskop elektron dapat menjadi metode umum untuk mempelajari reaksi kimia, mirip dengan metode spektroskopi yang banyak digunakan di laboratorium kimia, yang menggunakan cahaya.

Para peneliti, dari University of Nottingham dan University of Ulm, Jerman, merinci pencapaian mereka dalam jurnal Science Advances.