氢是宇宙中最常见的元素，是几乎所有有机化合物的组成部分。大分子的分子和部分通过氢原子彼此连接，这种相互作用称为氢键。这些相互作用在自然界中起重要作用，因为它们负责蛋白质或核酸的特定性质，并且例如还确保水具有高沸点温度。

迄今为止，还不可能对单个分子中的氢和氢键进行光谱或电子显微镜分析，并且使用原子力显微镜的研究也未产生任何明确的结果。

来自瑞士纳米科学研究所的Ernst Meyer教授团队和巴塞尔大学物理系的Shigeki Kawai博士现已成功使用高分辨率原子力显微镜研究单个环状烃类化合物中的氢原子。

选择合适的分子以获得清晰的视野

与日本同事密切合作，研究人员选择了其配置类似于螺旋桨的化合物。这些推进剂以这样的方式排列在表面上，即两个氢原子总是指向上方。如果用一氧化碳官能化的原子力显微镜的尖端足够接近这些氢原子，则形成氢键然后可以检查。

氢键比化学键弱得多，但强于分子间范德华相互作用。原子力显微镜尖端的氧原子与螺旋桨氢原子之间的测量力和距离与芬兰阿尔托大学的Adam S. Foster教授的计算结果非常吻合。他们表明，相互作用显然涉及氢键。测量意味着可以排除弱得多的范德华力和更强的离子键。