Il Cypher AFM di Oxford Instruments a supporto delle scoperte sui MOF premiate con il Nobel
Il premio Nobel in Chimica di quest’anno è stato assegnato a Susumu Kitagawa, Richard Robson e Omar M. Yaghi per il loro lavoro pionieristico sui metal organic framweorks (MOF): materiali straordinariamente porosi che presentano un grande potenziale per applicazioni quali la cattura del carbonio, la raccolta dell’acqua e lo stoccaggio di energia.
Circa dieci anni fa, il professor Hideo Hosono, che lavorava nel gruppo del professor Kitagawa, ha contattato gli specialisti applicativi AFM di Oxford Instruments Asylum Research a Tokyo con una richiesta impegnativa: visualizzare campioni di MOF a livello molecolare in solventi organici utilizzando l’AFM. Questi esperimenti erano tutt’altro che di routine: i cristalli MOF sono estremamente piccoli e fragili e richiedono soluzioni innovative per ottenere immagini ad alta risoluzione.
Il team di Oxford Instruments Asylum Research ha lavorato a stretto contatto con il professor Hosono per superare diversi ostacoli tecnici, tra cui:
- fissaggio del campione in solvente organico
i minuscoli cubi di MOF sono stati montati su substrati di mica per mezzo di una cera sotto uno stereo-microscopio – un processo meticoloso a causa della fragilità del campione;
- immagini AFM ad alta risoluzione e ad alta velocità
l’imaging in solventi organici ha richiesto un’attenzione particolare alla compatibilità chimica e alla stabilità ambientale e si è reso necessario ottimizzare le condizioni sperimentali per ridurre al minimo la deriva dell’immagine, attendendo che la pressione di vapore e la temperatura raggiungessero l’equilibrio, prima di acquisire i dati
- iniezione di molecole durante l’imaging
l’introduzione di molecole durante le scansioni ad alta risoluzione ha rappresentato un’altra sfida; dopo aver testato l’iniezione manuale, le pompe a siringa e i metodi di perfusione, la perfusione basata sulla gravità si è dimostrata la più stabile.
La motivazione del premio Nobel sottolinea come i MOF abbiano aperto nuovi orizzonti alla chimica, consentendo agli scienziati di progettare materiali con vaste superfici interne e funzionalità personalizzate.
Siamo entusiasti e orgogliosi che il microscopio a forza atomica (AFM) Cypher di Oxford Instruments Asylum Research abbia contribuito a rendere possibili queste scoperte, fornendo la precisione e la flessibilità necessarie per esperimenti così impegnativi.
