科学家首次捕捉到原子化学键形成和断裂视频

据外媒报道，原子以形成化学键和分裂化学键而闻名，这一过程对宇宙万物来说至关重要。但因为它发生在非常小的范围内，所以很难对其展开研究和记录。现在，来自诺丁汉大学和乌尔姆大学的研究人员首次通过视频捕捉到了原子的形成和化学键的断裂。

据悉，研究小组利用透射电子显微镜(TEM)对一对铼原子进行了成像，它们在碳纳米管上手拉手“行走”。通过当中的四重键，两个原子形成了一个Re2分子。

该研究的作者之一Kecheng Cao说道：“两个原子成对运动的方式非常清晰，这清楚地表明了它们之间的联系。重要的是，当Re2沿着纳米管向下移动时，键长发生了变化，这表明键的强度取决于原子周围的环境。”

然后，研究人员看到原子分开、拉伸成椭圆形状并且通过不断拉伸发生断裂。过了一会儿它们又结合成一个Re2分子。

“据我们所知，这是首次在原子尺度上记录化学键的演化、断裂和形成，”该研究的作者之一Andrei Khlobystov说道，“我们现在正在推动分子成像的前沿技术，而不只是简单的结构分析，另外还朝着实时了解单个分子动力学的方向发展。”

由于原子间的化学键只有0.1到0.3纳米长，这比人类头发丝的宽度还要小50万倍，因此要想成像就变得非常困难。由于原子尺度上仍有许多未解之谜，这项新技术可能有助于提供一些答案。