开创性的AFM分析已被用于进一步研究1969年在澳大利亚上空爆炸的著名默奇森陨石的化学多样性。人们希望,这种高灵敏度技术的成功试验可以在陨石和太空任务的样本中发现新分子。

对默奇森陨石发现后的初步分析表明,它是一种碳质球粒陨石,这意味着它是太阳系形成早期的遗迹。由于陨石非常大,总重量超过100公斤,许多研究使用一系列分析方法对碎片进行了调查,以深入了解行星的形成以及有机分子向早期地球的输送。

现在,这组狮子座总瑞士IBM研究院与美国宇航局和其他地方的研究人员合作,并将AFM添加到用于调查陨石的技术列表中。苏黎世大学的研究人员在2009年开发了高分辨率AFM,使用一氧化碳功能化尖端以原子分辨率解析有机分子,使他们能够识别复杂混合物的成分。他们最近将这种方法应用于实验室制造的分子混合物,模仿太空中观察到的分子混合物,比如木星的卫星泰坦上的有机雾。1有了默奇森陨石的样本,研究人员第一次有机会将这种方法应用于几十年前从太空到达的分子。2

研究人员开发了特定的方法来提取适合AFM的分子,如平坦多芳烃和一些线性碳氢化合物,并将它们转移到底物上进行研究。从获得的图像中,他们可以识别出许多分子物种,例如1-propylnaphthalene,与质谱分析结果一致。

AFM图像

资料来源:©IBM Research

利用原子力显微镜鉴定了默奇森陨石中的小分子。1-丙萘在左边,芘在右边

虽然这项研究对这块经过充分研究的陨石的成分没有带来任何惊喜,但研究人员表示,这证明了一个原理,即即使是混合物的单一分子也可以被识别,这为识别以前分析中遗漏的稀有物质提供了可能性。

“我们需要证明这一概念,以请求并获得更大的陨石样本,”利奥·格罗斯说manbetx手机客户端3.0.“我们计划推进样品的化学提取、表面制备以及AFM检测。”我认为在原子力显微镜的帮助下,我们将探测到迄今为止陨石中未知的分子,我很好奇我们会发现什么。”

“我知道芘存在于默奇森陨石中,但只是通过其提取物中的荧光或质谱分析显示的峰值,”他说大卫他来自美国加州大学圣克鲁斯分校,他也研究了这块陨石的材料。“令人惊讶的是,原子力显微镜能让我们看到一个超过50亿年历史的芘分子,实际上比地球还老,它可能是由一颗垂死恒星喷射出的尘埃粒子合成的。”