概要：移动，振动和飞跃的分子构成了我们的世界。但是，捕捉他们的动作并不是一件容易的事情。科学家能够不污染材料而看到存储在石墨烯袋内的分子的运动。这项研究为观察生命建筑的动态，如蛋白质和DNA以及其他材料的自组装铺平了道路。

【据sciencedaily9月21日报道】人眼可以看到的最小尺寸大约是头发直径的三分之一。为了区分更细小的对象，我们需要显微镜。我们可以用光学显微镜欣赏细胞和细菌，而病毒和分子只能在电子显微镜下才可见。在后者中，通过发射在样品上的电子形成图像。由于电子与光子相比具有更短的波长，电子显微镜比光学显微镜的倍率更高。但是，电子束会破坏样品，如果存在水，则会分解成气泡。因此，电子显微镜适用于惰性，可视化的死亡样品，而生物材料需化学锁定来就位观察。

IBS科学家打破了这个规则，并将在石墨烯袋内液体中游泳的非固定原子链称为聚合物。它们由底部的3-5个石墨烯层和两个顶部组成。这些片材对小分子来说是不可渗透的，并且还防止电子束立即伤害样品。在这些分子被电子束破坏之前，科学家平均用100秒就可欣赏各种聚合物分子的动态运动。在这些宝贵的时刻，分子会改变位置，重新排列或“跳跃”。 Hima Nagamanasa说：“观看这些灵活的有机大分子在这里跳舞是非常奇妙的。分子的移动速度要快得多，我们很惊讶地发现它们在这里移动得更慢；我们认为，附着在口袋表面上有助于减缓它们运动，使我们能够看到清晰的图片。”

以前，科学家需要用金属或染料分子染色样品，使其在石墨烯袋内可见。因为金属具有很高的反射性，使它可以发光，因此它可以用来获得良好的图像。然而，样品和金属或染料之间的化学键会改变样品分子的特性。在这项研究中，石墨烯袋足够薄，可以实时观察其含量而没有任何染色。

特别是，科学家们使用了两种聚合物：一种含硫的聚苯乙烯磺酸酯，一种是不含硫的聚环氧乙烷。这样显微镜下的衬度来自由碳和氢原子而不是来自硫的聚合物结构。王焕解释说：“生物有机体产生的大部分分子都有由碳和氢组成的骨架，这就是为什么我们希望把这项研究扩展到研究DNA和蛋白质之间的相互作用”。此外，由于科学家们使用了标准的电子显微镜，他们期望这种技术将用于其他实验室。

原文来自：sciencedaily，由材料科技在线团队翻译整理。