p (Phys.org) - Por mais de 20 anos, pesquisadores têm usado microscopia de força atômica (AFM) para medir e caracterizar materiais em escala nanométrica. No entanto, medições baseadas em AFM de propriedades químicas e químicas dos materiais geralmente não eram possíveis, até agora. p Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign relatam que mediram as propriedades químicas de nanoestruturas de polímero tão pequenas quanto 15 nm, usando uma nova técnica chamada espectroscopia infravermelha de microscópio de força atômica (AFM-IR). O artigo, "Espectroscopia infravermelha de microscópio de força atômica em nanoestruturas de polímero em escala de 15 nm, "aparece no Revisão de instrumentos científicos 84, publicado pelo American Institute of Physics.

p "AFM-IR é uma nova técnica para medir a absorção infravermelha em escala nanométrica, "explicou William P. King, um professor Abel Bliss no Departamento de Ciência Mecânica e Engenharia em Illinois. "As primeiras medições baseadas em AFM podem medir o tamanho e a forma de estruturas em escala nanométrica. Com o passar dos anos, os pesquisadores aprimoraram o AFM para medir as propriedades mecânicas e elétricas em escala nanométrica. No entanto, as medições químicas ficaram muito atrás, e preencher essa lacuna é uma motivação chave para nossa pesquisa.

p "Essas propriedades de absorção de infravermelho fornecem informações sobre a ligação química em uma amostra de material, e essas propriedades de absorção de infravermelho podem ser usadas para identificar o material, "King acrescentou." As nanoestruturas de polímero são cerca de uma ordem de magnitude menor do que as medidas anteriormente. "

p A pesquisa é possibilitada por uma nova forma de analisar a dinâmica em escala nanométrica dentro do sistema AFM-IR. Os pesquisadores analisaram a dinâmica AFM-IR usando uma transformada wavelet, que organiza os sinais AFM-IR que variam no tempo e na frequência. Ao separar os componentes de tempo e frequência, os pesquisadores foram capazes de melhorar o sinal-ruído dentro do AFM-IR e, assim, medir amostras significativamente menores do que era possível anteriormente.

p A capacidade de medir a composição química de nanoestruturas de polímero é importante para uma variedade de aplicações, incluindo semicondutores, materiais compósitos, e diagnósticos médicos.