p Uma visão de perto de uma árvore individual não vai dizer muito sobre o que está acontecendo na floresta, ou mesmo o que está acontecendo nos galhos superiores da árvore. O mesmo vale para estudar nanopartículas. O que está acontecendo em uma pequena área pode não ser indicativo do que está acontecendo com a nanopartícula como um todo. Na verdade, a luz que você ilumina na área pode realmente afetar os processos de reação, dando uma leitura distorcida. p Para corrigir esta miopia experimental, pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) desenvolveram uma configuração relativamente simples que torna possível aos cientistas criar imagens simultaneamente em nanoescala e microescala (nano x 1, 000) interações químicas. Sua abordagem combina duas ferramentas de análise poderosas:microscopia eletrônica de transmissão de varredura ambiental (ESTEM) - uma variação dos microscópios eletrônicos tradicionais que permite aos pesquisadores visualizar um espécime em um ambiente reativo, ou seja, não em um vácuo - e espectroscopia Raman, que usa interações de luz para identificar estruturas moleculares de suas vibrações características.

p Ter essa visão global das nanopartículas seria útil para cientistas que trabalham em uma ampla gama de áreas de pesquisa, desde nanotecnologia até produtos farmacêuticos e biotecnologia.

p O grupo usou a técnica durante experimentos recentes para obter imagens de nanotubos de carbono à medida que germinavam e cresciam na superfície de nanopartículas de carboneto de cobalto.

p Sua descrição do desenvolvimento da nova configuração de imagem apareceu no jornal Ultramicroscopia .

p A técnica da equipe consiste em inserir um espelho parabólico preso a uma haste oca abaixo da amostra que deseja estudar. O espelho parabólico serve a dois propósitos. Ele focaliza a luz de uma fonte, como um laser, fora do ESTEM, na amostra e coleta a resposta da amostra à excitação de luz, ou seja, Espectros Raman para análise.

p O espelho também coleta os sinais de luz emitidos quando a amostra é excitada pelo feixe de elétrons do microscópio na mesma área onde as imagens em escala atômica estão sendo coletadas. Por exemplo, plasmons de superfície são ondas eletromagnéticas altamente localizadas que fluem ao longo de uma superfície, e seu brilho é extremamente sensível às mudanças nessa superfície.

p Como um bônus, de acordo com o pesquisador do NIST Renu Sharma, medir as mudanças na energia do sinal Raman também permite medir a temperatura de uma região de amostra, um recurso que atualmente não está universalmente disponível.

p "Mais importante, a combinação ESTEM-Raman nos dará a oportunidade única de estudar os efeitos do gás e da temperatura em nanoestruturas tecnologicamente importantes, "diz Sharma." Por exemplo, a morfologia ou composição das estruturas quânticas pode mudar em função da temperatura, ambiente e tempo, degradando assim sua eficiência ou vida útil. Isso pode ser revelado pela coleta simultânea de imagens in situ e dados de plasmon de superfície. "

p Embora a técnica tenha sido desenvolvida para uso com um ESTEM, os elementos de espectroscopia vibracional e óptica do grupo desenvolvido podem ser adaptados para qualquer coluna de microscópio eletrônico de transmissão.