Team udvikler AFM-IR til kemisk identifikation på nanometerskala
Denne grafik illustrerer atomkraftmikroskopets infrarøde spektroskopi (AFM-IR) af polymer nanostrukturer. Kredit:University of Illinois i Urbana-Champaign
(Phys.org) – I mere end 20 år, forskere har brugt atomkraftmikroskopi (AFM) til at måle og karakterisere materialer på nanometerskala. Imidlertid var AFM-baserede målinger af materialers kemi og kemiske egenskaber generelt ikke mulige, indtil nu.
Forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign rapporterer, at de har målt de kemiske egenskaber af polymer nanostrukturer så små som 15 nm, ved hjælp af en ny teknik kaldet atomic force microscope infrarød spektroskopi (AFM-IR). Artiklen, "Atomkraftmikroskop infrarød spektroskopi på 15nm skala polymer nanostrukturer, " vises i Gennemgang af videnskabelige instrumenter 84, udgivet af American Institute of Physics.
"AFM-IR er en ny teknik til måling af infrarød absorption på nanometerskalaen, " forklarede William P. King, en Abel Bliss-professor ved Institut for Mekanisk Videnskab og Teknik i Illinois. "De første AFM-baserede målinger kunne måle størrelsen og formen af strukturer i nanometerskala. Gennem årene forskere forbedrede AFM til at måle mekaniske egenskaber og elektriske egenskaber på nanometerskalaen. Men kemiske målinger har haltet langt bagefter, og at lukke dette hul er en nøglemotivation for vores forskning.
De kemiske egenskaber af disse polymer nanostrukturer blev målt ved hjælp af atomic force microscope infrarød spektroskopi (AFM-IR). Kredit:University of Illinois i Urbana-Champaign
"Disse infrarøde absorptionsegenskaber giver information om kemisk binding i en materialeprøve, og disse infrarøde absorptionsegenskaber kan bruges til at identificere materialet, " King tilføjede. "Polymeren nanostrukturer er omkring en størrelsesorden mindre end dem, der blev målt tidligere."
Forskningen er muliggjort af en ny måde at analysere dynamikken på nanometerskalaen i AFM-IR-systemet. Forskerne analyserede AFM-IR-dynamikken ved hjælp af en wavelet-transformation, som organiserer AFM-IR-signalerne, der varierer i både tid og frekvens. Ved at adskille tids- og frekvenskomponenterne, forskerne var i stand til at forbedre signalet til støj i AFM-IR og derved måle væsentligt mindre prøver end tidligere muligt.
Evnen til at måle den kemiske sammensætning af polymer nanostrukturer er vigtig for en række forskellige anvendelser, inklusive halvledere, kompositmaterialer, og medicinsk diagnostik.
Varme artikler
-
Nanowalls til smartphonesMed en særlig metode til elektrohydrodynamisk blækstråleudskrivning kan forskere oprette et gitter af ultrafine guldvægge. Kredit:Ben Newton / Digit Works Forskere ved ETH Zürich har fremstillet t -
Superhårdt kulstofmateriale kan knække diamantCNT bundter, vist i (a), er komprimeret og forvrænget, vist i (b), (c), og (d). Efter dannelsen af yderligere kulstofbindinger, de omdannes til den nye kulstofallotrop, Cco-C8, vist i (e). Billedkre -
Nyt materiale kan føre til optiske chips, der kan slettes og omskrivesEn video-still, der viser forskerne omskriver en bølgeleder, en komponent, der leder lyset, ved hjælp af en laser på nanomateriale. (Bølgelederen er den vandrette linje på boksen.) Kredit:Cockrell Sch -
Team udvikler i stor skala strækbare og gennemsigtige elektroderEt koreansk forskerhold har udviklet en i stor skala strækbar og gennemsigtig elektrode til det strækbare display. Korea Institute of Science and Technology (KIST) meddelte, at et forskerhold har udvi
- Billede:SOHOs jævndøgn
- Undersøgelse undersøger holdninger til risiko for klimaændringer
- Opkogning af en æggemaskine skaber en forbedret bakteriedetektor
- Øget økonomisk vækst og håndtering af klimaændringer går hånd i hånd
- Forskere løser mysteriet om, hvordan det meste antistof i Mælkevejen dannes
- Realiseringen af en 1-D magneto-optisk fælde af polyatomiske molekyler