Dr. Stephanie Hoeppener arbejder med et atomkraftmikroskop, for hvilket et Jena -forskerteam har udviklet en ny procedure, der gør det muligt at producere skarpere sonder. Kredit:Jan-Peter Kasper/University Jena
Forskere fra Friedrich-Schiller-universitetet Jena (Tyskland) er lykkedes med at forbedre en fremstillingsproces til Atomic Force Microscopy (AFM) sonde tips.
Atomic Force Microscopy er i stand til at scanne overflader, så selv de mindste nanostrukturer bliver synlige. Viden om disse strukturer er f.eks. Vigtig for udviklingen af nye materialer og bæresystemer til aktive stoffer. Probenes størrelse er meget vigtig for billedkvaliteten, da den begrænser de dimensioner, der kan visualiseres - jo mindre sonde, jo mindre strukturer der afsløres.
Carbon nanorør formodes at være et overlegent materiale til forbedring af sådanne scanningsonder. Imidlertid, det er svært at vedhæfte dem på scanningsprober, hvilket begrænser deres praktiske anvendelse.
Kemikere fra Friedrich-Schiller-Universitetet Jena fandt en måde at overvinde disse problemer på. Det er lykkedes forskerholdet for prof. Dr. Ulrich S. Schubert at udvikle en ny type proces, der tillader vækst af kulnanorør på den egentlige scanningsprobe. Disse innovative opdagelser er offentliggjort i Nano bogstaver og er tilgængelige online.
Dr. Stephanie Hoeppener fra Jena University rummer en glascylinder med carbon nanorør til atomkraftmikroskopi. Kredit:Jan-Peter Kasper/University Jena
Til denne proces bruger Jena -forskerne mikrobølgestråling til en skånsom, men meget hurtig vækst af nanorør. Væksten starter ved små koboltpartikler, der tages op ved hjælp af AFM -spidsen. "Metalpartiklerne opvarmes kraftigt i mikrobølgeovnen og når en temperatur, der er tilstrækkelig til at omdanne alkoholdamp til kulstof. Opvarmningsprocessen fungerer på samme måde som en glemt ske i køkkenmikrobølgeovnen, som også absorberer mikrobølgestrålingen meget effektivt, "forklarer Tamara Druzhinina fra Schuberts forskerhold." Carbon nanorør kan dyrkes meget hurtigt på grund af de særlige forhold inde i mikrobølgeovnen, som kan generere et tryk på op til 20 bar "tilføjer hendes kollega Dr. Stephanie Hoeppener.
Jena-kemikeren Prof. Schubert påpeger de praktiske fordele ved processen:"Den metode, vi udviklede, kan potentielt resultere i en meget omkostningseffektiv produktionsteknologi med f.eks. Højopløselige sonder til Scanning Force Microscopy. Disse er allerede tilgængelige på markedet, men de er meget dyre for hver 350 Euro. Med processen kan vi nå et prisniveau, det ville retfærdiggøre brugen af sådanne tips også bare til rutinemæssige målinger. "