A imagem química de superfícies é fundamental para compreender as relações entre estruturas, propriedades químicas e funcionais em disciplinas que abrangem a química, material e ciências biológicas. Os métodos convencionais de análise química são normalmente restritos por limitações de baixa sensibilidade, resolução espacial em microescala, rotulagem estranha, alto vácuo e destruição das amostras em estudo.
Cientistas do NPL e da Universidade de Utrecht demonstraram a capacidade de uma nova técnica analítica chamada espectroscopia Raman aprimorada pela ponta (TERS), que supera as limitações dos métodos analíticos convencionais e fornece imagens químicas sem rótulos e não destrutivas em nanoescala, em ambientes com ar e líquidos. Para que essa técnica seja usada de forma mais ampla, vários desafios práticos tiveram que ser superados e um processo robusto desenvolvido para permitir resultados reproduzíveis e conclusivos. Isso foi realizado ao longo de vários anos e agora os cientistas podem usar com sucesso TERS para caracterizar nanotubos de carbono de parede única, filmes finos de polímero, monocamadas automontadas de moléculas orgânicas, defeitos estruturais em nanoescala no grafeno de camada única, reações em sistemas catalíticos heterogêneos e pequenas moléculas em células biológicas.
Com uma metodologia confiável implementada, O TERS agora também tem potencial para ser usado em novas áreas de aplicação, particularmente aqueles que requerem imagem de superfícies em líquido que não foi possível até recentemente. Como o TERS fornece percepções fundamentais sobre o comportamento químico dos materiais, esse entendimento permitirá que novos produtos sejam desenvolvidos em um ritmo mais rápido, em uma variedade de áreas tecnológicas no valor de bilhões de dólares.
Dr. Naresh Kumar, cientista pesquisador do NPL e autor principal, disse:"Nas últimas duas décadas, O TERS surgiu como uma ferramenta poderosa e confiável para caracterização química de superfície em nanoescala, combinando a alta sensibilidade química da espectroscopia Raman de superfície aprimorada (SERS) e resolução espacial em nanoescala da microscopia de sonda de varredura (SPM).
A publicação deste protocolo permitirá uma maior aceleração da pesquisa TERS em todo o mundo, e ajudar os pesquisadores a obter dados analíticos robustos em uma ampla variedade de materiais funcionais. "
Prof. Bert Weckhuysen, professor de química inorgânica e catálise da Universidade de Utrecht disse:"Medir eventos catalíticos em escala nanométrica é muito desafiador. Isso é necessário para desenvolver materiais catalíticos novos ou muito melhorados para acelerar processos químicos, promovendo assim a transição para uma sociedade mais sustentável. TERS é uma das técnicas promissoras e os protocolos de medição relatados neste artigo ajudarão os cientistas a descobrir os meandros dos processos catalíticos. "
