Группа исследователей из KU Leuven, Университета Авейро, OLYMAT, Университета Страны Басков UPV/EHU и Баскского научного фонда Икербаска использовала сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) для наблюдения за образованием двумерного ковалентного полимера. В своей статье, опубликованной в журнале Nature, группа описывает, как они захватили изображения стадий, связанных с разработкой полимера, а затем использовали моделирование, чтобы дополнить процесс.
Процессы кристаллизации и полимеризации, связанные с созданием полимеров, широко используются для производства множества полезных продуктов, и этапы таких процессов хорошо известны. Но до сих пор этот процесс непосредственно не наблюдался. В этой новой попытке исследователи нашли способ наблюдать за всем процессом разработки как за последовательностью событий.
Команда использовала СТМ для изучения образца бороксина 2D, динамического ковалентного полимера. Они обнаружили, что их выбор оказался на удивление удачным — скорость его реакции меняется с интервалом примерно в одну минуту. И это было удачно, потому что STM создают изображения каждую минуту. Таким образом, исследователи смогли создать изображения для каждого этапа процесса.
Глядя на изображения, исследователи сначала увидели образование зародышей кристаллизации. Затем они смогли наблюдать появление олигомеров и димеров, а затем их исчезновение по мере того, как они вырастали до размера, достаточного для запуска процесса полимеризации . Исследователи отмечают, что изображения, взятые вместе, показывают, насколько динамичным является процесс и как происходит удлинение. Затем исследователи использовали сделанные ими изображения для создания симуляций, которые более четко показывали процесс от начала до конца.
Исследователи отмечают, что лучшее понимание этого процесса должно привести к методам уменьшения дефектов и, возможно, к способам создания индивидуальных ориентаций или даже к разработке гетероструктур с сэндвичем из разных материалов. Их работа также подтвердила теории, которые были разработаны для описания тех частей процесса, которые еще не были полностью поняты.
