Химическая завивка: виды, средства, технология выполнения, фото до и после
- 27 Июля, 2019
- Прически
- Кристина Дегтярева
С чем у вас ассоциируется слово «завивка»? Возможно, вы сразу представляете себе роскошные блестящие локоны или красивые мелкие кудряшки. Правда, дополнение «химическая» несколько пугает и может сбивать с толку. Предлагаем разобраться с тем, что такое химическая завивка, какие виды существуют. Разберемся в том, насколько это вредно для волос и как ухаживать за локонами, которые пережили такую процедуру.
Что представляет собой «химия»
Химическая завивка, именуемая также перманентной, — это процедура, которая помогает превратить прямые локоны в кудрявые. Процедура эта невероятно проста: на волосы наносятся специальные средства, вступающие в реакцию с кератином, который в больших количествах содержится в волосах. После этого с помощью бигудей или плойки парикмахер придает волосам нужную форму. Кудри, полученные в результате такой процедуры, могут держаться на голове от 3 до 6 месяцев!
О чем стоит знать?
Специалисты говорят: одно дело просто накрутить волосы с помощью плойки. После этого можно всего лишь помыть их — и они вернут свой первоначальный вид. Совсем другое — подвергнуть их такому испытанию, как химическая завивка. В этом случае необходимо взвесить все за и против, подробнее узнать обо всех нюансах, о которых способны рассказать далеко не все парикмахеры. Что это за нюансы? Рассмотрим самые важные:
- Если ваши волосы тонкие и слабые, «химия» продержится на них не больше трех месяцев. Чем толще и сильнее локоны, тем дольше будет сохраняться эффект. Именно поэтому специалисты рекомендуют подлечить волосы, укрепить их с помощью специальных масок или сделать ламинирование.
- После химической завивки волосы становятся сухими и ломкими, начинают сильно путаться. После этой процедуры им понадобится дополнительный уход. Лучше всего пользоваться шампунем, в состав которого входят ухаживающие масла, начать делать увлажняющие и питательные маски и не забывать про ополаскиватель для волос.
- Перед тем как делать «химию», следует убедиться, что у вас нет аллергической реакции на один из компонентов используемых растворов. Обратите внимание на состав, попросите парикмахера провести тест на сгибе локтя.
- Следует быть готовой к тому, что в первые несколько дней от волос может не очень приятно пахнуть. Однако нужно уточнить, что такое бывает далеко не у каждой женщины, сделавшей химическую завивку, к тому же запах довольно быстро выветривается.
- В числе негативных последствий химической завивки — зуд и шелушение кожи, иногда у женщин появляется перхоть. В этом случае крайне важно постараться не травмировать кожу головы лишний раз, не чесать ее и не пользоваться агрессивными шампунями, которые еще больше подсушат нежную кожу головы.
- Если вы решили сделать химическую завивку, постарайтесь оставить челку в покое. Если вы завьете ее, результат может получиться весьма неожиданным и совершенно непривлекательным.
- Через какое-то время после процедуры кончики волос могут посечься. Именно поэтому спустя несколько недель, после того как вы сделали «химию», парикмахеры рекомендует вновь посетить салон, чтобы состричь их.
Виды «химии» для волос
Сегодня парикмахеры предлагают огромное количество вариантов «химии», от агрессивных до максимально щадящих методов. Все виды можно разделить по тому химическому веществу, которое специалист наносит на волосы.
Нейтральная
Этот вид завивки можно отнести к одним из самых щадящих. К тому же он универсальный, подходит для любых типов волос. Локон в итоге получается упругим и крепким, кудри держатся порядка 3-6 месяцев. Время напрямую зависит от структуры волос.
Кислотная
Это самая щадящая «химия» для волос. Основа специального фиксатора — тиогликолевая кислота. Она проникает внутрь волос, однако не разрушает их структуру. В результате получается прочный и жесткий локон, который держится порядка 30 дней. Следует отметить, что кислотная завивка не подходит обладательницам тонких и мягких волос, такие кудряшки очень быстро потеряют форму и вытянутся у корней. Не стоит применять такой вид завивки и девушкам с сухими волосами и чувствительной кожей головы.
Щелочная
Говоря о видах «химии» для волос, нельзя не сказать о щелочном типе. В этом случае состав раскрывает чешуйки, проникая внутрь каждого волоска. Результат получается достаточно стойким, локоны будут держаться на волосах не менее 90 дней. Кудри упругие, выглядят совсем как натуральные. Правда, следует сказать о том, что на жестких и тяжелых волосах результат такой «химии» вряд ли будет стойким. Всего через месяц-два завивка может потерять форму.
Аминокислотная
Еще один вид щадящей химической завивки — аминокислотная. В состав фиксирующего раствора входят протеины, аминокислоты и другие питательные вещества, которые наполняют волосы здоровьем и лечат их. Такая завивка совершенно не вредит здоровью локонов, они выглядят естественно, правда, проходит такая «химия» довольно быстро. Парикмахеры отмечают и тот факт, что аминокислотная завивка не подходит обладательницам жестких длинных волос — под собственным весом кудри довольно быстро выпрямляются.
Биозавивка
В составе раствора для биозавивки вы вряд ли встретите какие-либо агрессивные компоненты. На производстве их заменяют средством, которые максимально близко к молекулам волос. Благодаря биозавивке волосы приобретают невероятный здоровый блеск. Радует и достаточно стойкий результат.
Прикорневая
Барышням, которые хотят придать своей прическе пышность, зафиксировать объем как минимум на несколько недель, а то и месяцев, рекомендуется обратить внимание на прикорневую химическую завивку. А еще такой тип «химии» подходит тем, кто уже делал завивку, но волосы успели отрасти.
Шелковая
Говоря о щадящей химической завивке волос, нельзя не упомянуть и шелковую завивку. В состав специального раствора-фиксатора входят протеины шелка, которые восстанавливают структуру волос, ухаживают за каждым локоном. Даже самые поврежденные волосы становятся намного мягче и нежнее на ощупь. Локоны после такой завивки выглядят сияющими, держаться они могут до полугода. Единственный недостаток такой «химии», по мнению женщин, — высокая стоимость.
Американская
Тем, кто мечтает получить упругие крупные локоны, следует сделать американскую завивку. Для нее понадобятся бигуди особо крупных размеров, которые крепятся друг к другу с помощью острых зубцов. Такие бигуди не оставляют на волосах заломов и дают потрясающе пышные локоны.
Африканская
Такой вид завивки для волос обычно выбирают женщины, имеющие тонкие и редкие волосы. Оптимальная длина — средняя, однако особо смелые барышни делают африканскую «химию» и на короткие волосы. Правда, следует учитывать, что ухаживать за волосами после такой процедуры будет не просто, а сделать новую укладку и вовсе невозможно. На весь процесс понадобится порядка 5 часов!
Японская
Эта завивка держится дольше других видов химических завивок, при этом она куда полезнее для волос. Все дело в том, что pH раствора нейтрален, благодаря чему он способен привести в норму сухую шевелюру. Локоны при такой завивке могут держаться до полугода.
Карвинг
Если вы подбираете временные варианты завивки волос, обратите внимание на карвинг. Такой тип завивки подходит для средних, коротких и редких прядей. С помощью карвинга можно получить довольно пышную прическу с мягкими естественными локонами. Волосы поднимаются у корней, при этом внутренняя часть волос не повреждается, ведь карвинг работает лишь на поверхности волоска.
Спиральная
Спиральная завивка волос (на фото выше) — это самый лучший вариант для длинных и густых волос, которые очень сложно накрутить на бигуди горизонтально. Специалист располагает коклюшки вертикально, закрепляя волосы от корней до кончиков, накручивая прядь по спирали. На такой завивке лучше всего смотрится эффект мокрых волос. Удобна вертикальная «химия» тем, что по мере отрастания корней их можно быстро подкрутить.
Электрозавивка
Специалисты говорят, что не следует делать электрозавивку на больных волосах. Кроме того, не стоит пытаться сделать ее самостоятельно. Лучше всего обратиться к профессионалу и только в проверенный салон. Там ваши пряди увлажнят, накрутят на специальные коклюшки и подключат к аппарату, время и температуру работы которого может отрегулировать лишь мастер. Результат превзойдет любые ожидания — вы получите естественные красивые кудри.
Как подготовиться к процедуре «химии»
Для того чтобы максимально уберечь волосы от негативного воздействия, следует подготовить их к процедуре химической завивки. Она состоит из 6 этапов, пропускать не стоит ни один.
Этап первый: оценка
Первое, что нужно сделать, — оценить структуру волос, их прочность и эластичность, плотность и тип. Это необходимо для того, чтобы подобрать правильный вид завивки. Так, густым и толстым волосам понадобится самая мощная фиксация, а вот для тонких прядей, которые завиваются легко и без особых усилий, подойдет препарат послабее. Если волосы имеют низкую эластичность, они могут сильно растянуться, что помешает им после «химии» вернуться к первоначальному виду. На таких волосах «химию» лучше не делать. Впрочем, отказаться от процедуры стоит и в том случае, если ваши локоны слишком сухие. Вместо кудряшек вы получите ломкую солому.
Этап второй: анализ кожи
Следующее, на что следует обратить внимание, — состояние кожи головы. Если на ней есть ранки или микротравмы, процедуру завивки лучше отложить до заживления. В противном случае, вы рискуете получить раздражение и массу неприятных ощущений!
Этап третий: тест
Эксперты рекомендуют обязательно провести тест на чувствительность. Для этого понадобится ватный диск и состав, который мастер будет использовать для завивки локонов. Средство с помощью ватного диска нужно нанести либо на сгиб локтя, либо за ухо. Спустя 10 минут следует посмотреть на реакцию кожи: если появились покраснения, раздражение или зуд — от завивки лучше отказаться. Более того, кожу необходимо как можно быстрее промыть водой и протереть перекисью водорода.
Этап четвертый: проверка реакции
Если средство не вызывает раздражения и зуда, необходимо проверить реакцию волос на фиксатор. Это необходимо для того, чтобы определиться с дозой и концентрацией раствора. Необходимо взять тонкую прядь, смочить ее в средстве и оставить на 5 минут. После этого следует проверить волос на разрыв. Если он остается прочным, можно приступать к процедуре завивки, а если же волос легко рвется, следует сделать раствор несколько слабее.
Этап пятый: мытье волос
Для того чтобы получить максимально красивый результат, необходимо перед «химией» тщательно промыть волосы с помощью шампуня. Использовать маску или кондиционер не рекомендуется, ведь они могут склеить чешуйки волоса.
Этап шестой: стрижка
Стрижку волос можно проводить как до процедуры химической завивки, так и после нее.
Обратите внимание: перед тем как приступить к химической завивке, обязательно снимите очки, украшения, постарайтесь максимально защитить кожу от попадания химического раствора. Если же это все-таки произошло, смойте средство водой и протрите кожу перекисью водорода.
Кому противопоказана «химия»
Временная химическая завивка волос категорически противопоказана беременным женщинам, кормящим мамам. Не стоит делать ее обладательницам сухих и тонких волос, тем, у кого есть аллергическая реакция на компоненты раствора. Отказаться от процедуры следует и в том случае, если вы ранее окрашивали волосы хной. Непредсказуемый результат может получиться, если вы принимаете ряд лекарств или болеете.
Как ухаживать за волосами после «химии»
Разумеется, после такого агрессивного воздействия волосам потребуется особый уход. Правила довольно просты: во-первых, понадобится подобрать специальный шампунь, подходящий для волос после химической завивки. Во-вторых, рекомендуется приобрести маски, в состав которых входят коллаген и пантенол, кератин, масла и протеины шелка. В том случае, если вы хотите улучшить состояние волос в домашних условиях, вы можете использовать любые косметические масла, например персиковое, жожоба, масло виноградных косточек. Предварительно их рекомендуется подогреть на водяной бане. Не лишним будет прием рыбьего жира.
Парикмахеры рекомендуют регулярно состригать секущиеся кончики, расчесывать волосы лишь гребнем с редкими зубьями, которые не будут травмировать локоны. Следует обратить внимание на то, что первые 5-7 дней после процедуры химической завивки волосы мыть запрещено. Нельзя подвергать их и сушке феном или выпрямлению утюжком. Беречь локоны стоит от прямых солнечных лучей. Еще одна важная деталь: вымытые волосы ни в коем случае нельзя выкручивать полотенцем. Спать с мокрой головой категорически запрещено.
Так что же лучше — сделать химическую завивку на полгода или по желанию просто подкручивать волосы с помощью бигуди или плойки? Выбор исключительно за вами.
Похожие статьи
Прически
Афро-кудри: варианты и способы завивки
Прически
Волосы до плеч без челки: обзор модных стрижек, советы по выбору, фото
Прически
Прическа Егора Крида: описание, технология создания, особенности ухода
Прически
Челка старит или молодит женщину? Виды причесок, мнения стилистов и фото
Прически
Прически Средневековья (мужские и женские).
История причесокПрически
Прически в аниме-стиле: разнообразие форм и вариантов, подбор под форму лица, выбор челки, длины, цвета волос и особенности укладки
Наши работы
Тел: 8 (925) 507-33-75WhatsApp: 8 (916) 740-79-22
Внимание, изменился адрес!!!
Москва, улица Привольная дом 13 корпус 1
Фото галерея наших работ
Все представленные фотографии размещаются с согласия наших клиентов
Консультация
8(495)507-33-75
Записаться онлайн
Биозавивка Облако вуали на коротких волосах фото |
Биозавивка Облако вуали на коротких волосах фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на средние волосы фото |
Биозавивка Облако вуали на коротких волосах фото |
Биозавивка Облако вуали на коротких волосах фото |
Биозавивка Облако вуали на длинных волосах фото |
Биозавивка Облако вуали на длинных волосах фото |
Консультация 8(495)507-33-75 |
|
Биозавивка Облако вуали на длинных волосах фото |
|
Матричная завивка на средних волосах фото (ДО) | Матричная завивка на средних волосах фото (ПОСЛЕ) |
Матричная завивка на длинных волосах фото | Матричная завивка на длинных волосах фото |
Матричная завивка на коротких волосах фото | Матричная завивка на коротких волосах фото |
Матричная завивка на средних волосах фото | Матричная завивка на средних волосах фото |
Матричная завивка на длинных волосах фото | Матричная завивка на длинных волосах фото |
Консультация 8(495)507-33-75 |
|
Матричная завивка на средних волосах фото | |
До процедуры | После окрашивания волос Recroma и |
Биозавивики волос Облако вуали | |
До окрашивания волоc | После окрашивания волос Recroma |
До окрашивания волос | После окрашивания волос Recroma |
До окрашивания волос | После окрашивания волос Recroma |
До окрашиания волос | После окрашивания Маникюром для волос |
ДО окрашивания(седина) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
ПОСЛЕ окрашивания волос Recroma | |
ДО окрашивания Recroma (медный) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
ДО окрашивания Recroma (блонд) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
ДО окрашивания Recroma (блонд) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
ДО окрашивания Recroma (блонд) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
ДО окрашивания Recroma (медный) | ПОСЛЕ окрашивания Recroma |
Ученые сделали первые изображения молекул до и после реакции
Мечта каждого химика — получить изображение химического вещества в атомном масштабе до и после его реакции — теперь сбылась благодаря новой методике, разработанной химиками и физиками в Калифорнийский университет, Беркли.
С помощью ультрасовременного атомно-силового микроскопа ученые сделали первые снимки атома за атомом, в том числе изображения химических связей между атомами, ясно показывающие, как структура молекулы изменялась во время реакции. До сих пор ученые могли получать информацию такого типа только из спектроскопического анализа.
Изображения (в центре) молекулы до и после реакции, полученные с помощью бесконтактного атомно-силового микроскопа (nc-AFM), значительно лучше изображений (вверху), полученных с помощью сканирующего туннельного микроскопа, и выглядят так же, как классические диаграммы молекулярной структуры (внизу).
«Несмотря на то, что я использую эти молекулы изо дня в день, возможность видеть эти картинки меня поразила. Ух ты!» сказал ведущий исследователь Феликс Фишер, доцент кафедры химии Калифорнийского университета в Беркли. «Это было то, что мои учителя говорили, что вы никогда не сможете увидеть на самом деле, и теперь у нас есть это здесь».
Способность изображать таким образом молекулярные реакции поможет не только студентам-химикам при изучении химических структур и реакций, но также впервые покажет химикам продукты их реакций и поможет им точно настроить реакции, чтобы получить продукты, которые они хотят. Фишер вместе с коллегой Майклом Кромми, профессором физики Калифорнийского университета в Беркли, сделали эти изображения с целью создания новых графеновых наноструктур, что сегодня является горячей областью исследований для материаловедов из-за их потенциального применения в компьютерах следующего поколения.
«Однако последствия выходят далеко за рамки простого графена», — сказал Фишер. «Эта методика найдет применение, например, при изучении гетерогенного катализа», который широко используется в нефтяной и химической промышленности. Гетерогенный катализ включает использование металлических катализаторов, таких как платина, для ускорения реакций, например, в каталитическом нейтрализаторе автомобиля.
«Чтобы понять химию, которая на самом деле происходит на каталитической поверхности, нам нужен очень избирательный инструмент, который сообщает нам, какие связи действительно образовались, а какие разорвались», — добавил он. «Этот метод сейчас уникален по точности, с которой он дает вам структурную информацию. Я думаю, что это прорыв».
«Атомно-силовой микроскоп дает нам новую информацию о химической связи, которая невероятно полезна для понимания того, как соединяются различные молекулярные структуры и как можно преобразовать одну форму в другую», — сказал Кромми. «Это должно помочь нам создавать новые инженерные наноструктуры, такие как связанные сети атомов, которые имеют определенную форму и структуру для использования в электронных устройствах. Это указывает путь вперед».
Фишер и Кромми вместе с другими коллегами из Калифорнийского университета в Беркли в Испании и из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли (LBNL) опубликовали свои выводы в Интернете 30 мая в журнале 9.0019 Научный экспресс .
От тени к снимку
Традиционно Фишер и другие химики проводят детальный анализ для определения продуктов химической реакции, и даже тогда фактическое трехмерное расположение атомов в этих продуктах может быть неоднозначным.
«В химии вы бросаете что-то в колбу, а оттуда выходит что-то еще, но обычно вы получаете очень косвенную информацию о том, что у вас есть», — сказал Фишер.
Атомно-силовой микроскоп исследует молекулу, адсорбированную на поверхности, используя молекулу окиси углерода на кончике для чувствительности.
Fischer разрабатывает новые методы создания графеновых наноструктур, обладающих необычными квантовыми свойствами, которые могут сделать их полезными в электронных устройствах наномасштаба. Атомы углерода расположены шестиугольно, как проволочная сетка. Вместо того, чтобы разрезать лист чистого углерода — графена — он надеется поместить на поверхность группу более мелких молекул и заставить их собраться вместе в желаемую архитектуру. Проблема, по его словам, заключается в том, как определить, что на самом деле было сделано.
Именно тогда он обратился к Кромми, который использует атомно-силовые микроскопы для исследования поверхностей материалов с атомарным разрешением и даже перемещает атомы по отдельности на поверхности. Работая вместе, они разработали способ охладить реакционную поверхность и молекулы до температуры жидкого гелия — около 4 Кельвинов, или 270 градусов по Цельсию ниже нуля, — что предотвращает раскачивание молекул. Затем они использовали сканирующий туннельный микроскоп, чтобы определить местонахождение всех молекул на поверхности, и остановились на нескольких, чтобы более точно изучить их с помощью атомно-силового микроскопа. Чтобы улучшить пространственное разрешение своего микроскопа, они поместили одну молекулу монооксида углерода на иглу. Метод, называемый бесконтактным АСМ, впервые был использован Герхардом Мейером и его сотрудниками из IBM Zurich для изображения молекул несколько лет назад.
После визуализации молекулы — «циклической» структуры с несколькими шестиугольными кольцами углерода, которую Фишер создал специально для этого эксперимента — Фишер, Кромми и их коллеги нагревали поверхность до тех пор, пока молекула не прореагировала, а затем снова охладили поверхность до 4 Кельвинов и представили продукты реакции.
«Выполняя это на поверхности, вы ограничиваете реакционную способность, но у вас есть преимущество, заключающееся в том, что вы можете фактически посмотреть на одну молекулу, дать этой молекуле имя или номер, а затем посмотреть, во что она превращается в продуктах». он сказал.
«В конечном счете, мы пытаемся разработать новую химию поверхности, которая позволит нам строить архитектуры более высокого порядка на поверхностях, и это может привести к таким приложениям, как создание электронных устройств, устройств хранения данных или логических элементов из углеродных материалов».
Соавторами исследования являются Димас Г. де Отейза, Йен-Чиа Чен, Себастьян Викенбург, Александр Рисс, Захра Педрамрази и Хсин-Зон Цай из физического факультета Калифорнийского университета в Беркли; Патрик Горман и Гриша Эткин с химического факультета; и Дункан Дж. Моубрей и Анхель Рубио из исследовательских центров в Сан-Себастьяне, Испания. Кромми, Фишер, Чен и Викенбург также работают в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли.
Работа спонсируется Управлением военно-морских исследований, Министерством энергетики и Национальным научным фондом.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
- Прямая визуализация структуры ковалентной связи в одномолекулярных химических реакциях (30 мая Science Express )
- Атом за атомом, облигация за облигацией, химическая реакция, пойманная на месте преступления (исследование LBNL, 30 мая 2013 г.)
- Веб-сайт Феликса Фишера
- Веб-сайт Майкла Кромми
Первые в мире изображения молекулы с высоким разрешением, когда она разрывает и восстанавливает химические связи
Почти так же ясно, как схема из учебника, это изображение, полученное с помощью бесконтактного атомно-силового микроскопа, показывает положение отдельных атомов и связей в молекуле, имеющей 26 атомов углерода и 14 атомов водорода, структурированных как три соединенных бензольных кольца. Предоставлено: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и Калифорнийский университет в Беркли.Когда Феликс Фишер из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Министерства энергетики США (Berkeley Lab) приступил к разработке наноструктур из графена с использованием нового контролируемого подхода к химическим реакциям, первый результат стал неожиданностью: впечатляющие изображения отдельных атомов углерода и связи между ними.
«Мы не думали о создании красивых изображений; целью были сами реакции», — говорит Фишер, штатный научный сотрудник отдела материаловедения (MSD) лаборатории Беркли и профессор химии Калифорнийского университета в Беркли. «Но чтобы действительно увидеть, что происходит на уровне отдельных атомов, нам пришлось использовать уникально чувствительный атомно-силовой микроскоп в лаборатории Майкла Кромми». Кромми — ученый MSD и профессор физики Калифорнийского университета в Беркли.
То, что микроскоп показал исследователям, по словам Фишера, «было поразительным». Конкретные результаты реакции сами по себе были неожиданными, но визуальные доказательства были еще более неожиданными. «Никто никогда не делал прямых изображений отдельных молекул с разрешением одиночных связей прямо до и сразу после сложной органической реакции», — говорит Фишер.
Исследователи сообщают о своих результатах в выпуске журнала Science от 7 июня 2013 года, предварительно доступном по адресу Science Express .
Графеновые наноструктуры могут использоваться для изготовления транзисторов, логических элементов и других элементов мельчайших электронных устройств, но чтобы они стали практичными, их необходимо массово производить с атомарной точностью. Методы «попадай или промахивайся сверху вниз», такие как расслоение графита или расстегивание углеродных нанотрубок, не могут справиться с этой задачей.
Фишер и его коллеги приступили к разработке графеновых наноструктур снизу вверх путем преобразования линейных цепочек атомов углерода в вытянутые гексагональные листы (полиароматические углеводороды) с использованием реакции, первоначально открытой профессором Калифорнийского университета в Беркли Робертом Беркли. Первым требованием было проведение реакций в контролируемых условиях.
Исходная молекула реагента, покоящаяся на плоской серебряной поверхности, изображена как до, так и после реакции, которая происходит при температуре выше 90 градусов Цельсия. Показаны два наиболее распространенных конечных продукта реакции. Шкала в три ангстрема (ангстрем — одна десятимиллиардная часть метра) указывает на то, что молекулы реагентов и продуктов имеют диаметр около одной миллиардной доли метра. Предоставлено: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и Калифорнийский университет в Беркли.«В растворе более дюжины соединений могут быть продуктами реакции, которую мы использовали, и охарактеризовать результаты будет сложно», — говорит Фишер. «Вместо 3D-решения мы создали 2D-систему. Мы поместили нашу исходную молекулу» — структуру, называемую олиго-ендиин, состоящую из трех бензольных колец, связанных атомами углерода, — «на поверхность серебра, а затем индуцировали реакции, нагревая ее. »
Группа Фишера совместно с экспертом по микроскопии Кромми разработала наилучшее изображение. В первой попытке отследить реакции использовался сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), который улавливает электронные состояния, когда находится на расстоянии нескольких миллиардных долей метра (нанометров) от поверхности образца. Но разрешение изображения крошечной молекулы и ее продуктов — каждое размером около одного нанометра — было недостаточно хорошим, чтобы надежно идентифицировать молекулярные структуры.
Затем сотрудники обратились к методу, называемому бесконтактной атомно-силовой микроскопией (nc-AFM), который исследует поверхность острым наконечником. Наконечник механически отклоняется электронными силами очень близко к образцу, двигаясь подобно игле фонографа в канавке.
«Молекула угарного газа, адсорбированная на кончике «иглы» АСМ, оставляет единственный атом кислорода в качестве зонда», — объясняет Фишер. «Движение этого «атомного пальца» вперед и назад по серебряной поверхности похоже на чтение шрифтом Брайля, как если бы мы чувствовали маленькие выпуклости атомного масштаба, создаваемые атомами». Фишер отмечает, что АСМ-изображение с высоким разрешением было впервые выполнено группой Герхарда Мейера из IBM в Цюрихе, «но здесь мы используем его, чтобы понять результаты фундаментальной химической реакции».
Одноатомная игла бесконтактного атомно-силового микроскопа «чувствует» изменение силы электронных сил при движении по поверхности на постоянной высоте. Результирующие движения стилуса обнаруживаются лазерным лучом для вычисления изображений. Предоставлено: Национальная лаборатория Лоуренса Беркли и Калифорнийский университет в Беркли.Одноатомный движущийся палец нк-АСМ мог чувствовать не только отдельные атомы, но и силы, представляющие связи, образованные электронами, разделяемыми между ними. Полученные изображения имели поразительное сходство с диаграммами из учебника или на доске, используемой для обучения химии, только здесь не требовалось никакого воображения.
Говорит Фишер: «То, что вы видите, это то, что вы имеете — эффекты электронных сил между атомами и даже порядок связей. Вы можете различать одинарные, двойные и тройные связи».
Однако понятие химической связи не такое простое, как может показаться. Из десятков возможностей реакция исходной молекулы не дала того, что интуитивно казалось Фишеру и его коллегам наиболее вероятными продуктами. Вместо этого в результате реакции образовались две разные молекулы. Плоская серебряная поверхность делала реакцию видимой, но также придавала ей неожиданную форму.
Микроскопия nc-AFM предоставила поразительное визуальное подтверждение механизмов, лежащих в основе этих синтетических органических химических реакций, и неожиданные результаты подтвердили перспективность этого нового мощного метода создания передовых наноразмерных электронных устройств снизу вверх.
Прежде чем в результате этого уникального подхода появятся гораздо более сложные графитовые наноструктуры, говорит Фишер, «впереди большие открытия».
Дополнительная информация: «Прямая визуализация структуры ковалентной связи в одномолекулярных химических реакциях», Dimas G.