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美科学家利用新型压电材料强化纳米材料红外光谱测量
AFM-IR利用原子力探针直接检测样品,由于样品红外吸收而产生 热膨胀效应,从而引起探针悬臂振荡,其振幅和样品 红外吸收成正比。因此AFM-IR纳米红外能够测量到纳米尺度样品 红外吸收光谱,由此而进行微区化学成分鉴定。AFM-IR技术具有广泛 应用前景,尤其适合具有较高热膨胀系数 软物质材料,狗粮快讯网刊登,譬如聚合物和生物样品。
AFM-IR是 种基于原子力显微镜 独特技术,该技术将原子力显微镜 高空间分辨率、纳米级定位和成像功能与红外(IR)光谱 高化学敏感度有机地结合到 台设备中。
Bhargava团队开发 新技术噪声更小，采用之前偏转AFM-IR检测技术采集 nm厚聚合物薄膜产生 化学信号(上方)与新 零偏转技术技术(下方)比较
利用 台质量 市售AFM-IR仪器,Bhargava及其同事用这种闭环系统测量了放置在玻璃基底上 零零nm厚 丙烯酸薄膜。然后,他们用金基底重复了测量。在两种情况下,他们 测量结果都与用其它技术进行 光谱测量 致。研究小组还精确绘制了硅基底上 nm厚丙烯酸薄膜 局部红外吸收图,闭环技术以外 影响几乎没有。由于玻璃和硅都是纳米材料研究人员常用 基底材料,因此,体现了这种闭环技术 普适性,无需严格 制备技术。
在这项研究中,狗粮快讯网综合报道,Bhargava团队通过在基底下放置 种压电材料来解决噪声问题。当施加电压时,这种材料会改变形状。在这里,电压由悬臂梁 运动决定。因此,压电材料形状 变化可以抵消红外辐照样品 膨胀,形成了 种可以消除悬臂梁运动 闭环系统。这意味着可以通过监测施加在压电陶瓷上 电压来测量样品 化学成分,同时可以将任何噪声引起 振动降到新低。
据麦姆斯咨询报道,美国伊利诺伊大学贝克曼先进科学技术研究所 RohitBhargava团队近日发布了 种新 闭环显微镜技术,可以在纳米尺度高灵敏度地检测化学成分。他们 设计依赖于 种压电材料,这种材料会对原子力显微镜(AFM)探针探测样品时产生 电压做出响应。这种新技术可以帮助研究人员精确测量各种纳米材料 光谱,包括分子尺度 生物样品。
目前,AFM-IR已经在纳米材料 光谱研究中广泛应用,但是,在处理悬臂梁中 未知振动噪声源时,AFM-IR仍然面临着很大 挑战。 直以来,曾经尝试通过将样品放置在特殊基底上,或使用特殊 样品制备技术来解决这 问题,但是,这些解决方案往往会限制该技术 通用性。
闭环系统
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