物理学家现在能够在十亿分之一秒的时间内操纵和控制单个分子

英国研究人员最近展示了一种新技术，可处理涉及单个分子的极其短暂的化学反应。一个Nanowerks文章报道说，这些反应持续只是一个十亿分之一秒的百万分之一，使得人类已知控制的最精确手段的技术之一。

他们在较早的涉及扫描隧道显微镜(STM)分子操纵的实验中获得了意想不到的结果后，开发了该技术。该实验涉及向单个分子施加小电流。

通常，当电流增加时，反应会加快。但是，巴斯大学(UB)研究人员克里斯蒂娜·鲁西莫娃(Kristina Rusimova)博士发现，她的STM分子操作实验中的反应并未加速。

她和她的团队一遍又一遍地重复了该过程，希望将结果更改为期望的结果。当结果保持不变时，他们意识到可以为将单个分子操纵到一个全新的水平提供一种方法。

他们的发现可以在《科学》杂志上找到。(相关：科学家开发了“合成生物发光分子”，使细胞发光得足够亮，可以从人体外部看到。)

观察显微镜的尖端会影响化学反应

改进的方法非常简单。UB研究小组将显微镜的尖端保持在与观察分子非常接近的位置。

通过这样做，他们发现电子花费在分子上的时间可以大大缩短。以这种方式，他们能够以更大的效果控制随后的化学反应。

在他们的新实验中，研究人员使用了甲苯分子。他们向每个分子施加单电子，这导致甲苯从其所停留的硅表面上升。

鲁西莫娃(Rusimova)理论认为，显微镜的尖端正在与分子相互作用。这导致了一个新的量子态，该态吸引了电子将自身从分子转移到尖端。

电子停留在分子上的时间越短，它与主体反应的机会就越少。这使研究人员可以调整结果。

通常，控制反应的自然极限是10飞秒。现在，使用更灵敏的技术，现在可以处理仅0.1飞秒的反应。

普通实验产生了控制反应的新方法

鲁西莫娃(Rusimova)指出，这些新发现源于原本沼泽的标准设置。由于缺乏新的研究材料，他们进行了原始的STM分子操作实验。

她在进行最后检查时发现了零钱。在较早的实验中，显微镜位于更靠后的位置且无法与分子相互作用，因此化学反应的速率通常会提高。所以当图表下降而不是上升时，她感到惊讶。

UB研究人员和主要作者Peter Sloan博士解释说，他们决定确认实验结果中的差异。如果事实证明这是全新的效果，则可能导致其研究领域发生重大变化。

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