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quarta-feira, 13 de setembro de 2017

Novo microscópio mostra uma quadro mais completo do mundo nano

Redação do Site Inovação Tecnológica 



Novo microscópio mostra uma quadro mais completo do mundo nano
Esquema de funcionamento e comparação do novo microscópio PFIR com a técnica tradicional SNOM. [Imagem: Le Wang et al. - 10.1126/sciadv.1700255]
Espectroscopia mais varredura
Nasceu uma nova técnica de microscopia, batizada de PFIR (peak force infrared) - algo como microscopia infravermelha de pico de força.
A técnica é resultado de uma combinação da espectroscopia, que analisa as substâncias com base na sua emissão ou absorção de radiações eletromagnéticas, e microscopia de varredura por sonda, na verdade uma família de técnicas que fornece informações em escala atômica sobre a morfologia, dureza, condutividade, propriedades magnéticas etc.
Isso significa que, ao combinar as duas técnicas, torna-se possível obter, simultaneamente, informações químicas e mecânicas da amostra.
Por exemplo, a PFIR permite fazer uma imagem química confiável e um mapeamento mecânico simultâneo com uma resolução espacial de 10 nanômetros (nm) - outras observações permitem atingir resoluções de até 6 nm.
Materiais não-homogêneos
Umas das maiores vantagens da nova técnica é que o microscópio PFIR deverá ajudar a estudar fenômenos em escalas micro e nano em materiais não-homogêneos.
"Os materiais na natureza raramente são homogêneos. Os materiais poliméricos funcionais geralmente consistem em domínios em nanoescala que possuem tarefas específicas. As membranas celulares estão incorporadas a proteínas com dimensões na casa dos nanômetros. Defeitos em nanoescala dos materiais afetam suas propriedades mecânicas e químicas," contextualizou o professor Xiaoji Xu, da Universidade Lehigh, nos EUA.
"O microscópio PFIR representa um avanço fundamental que permitirá múltiplas inovações em áreas que vão desde o estudo de partículas de aerossol até a investigação de materiais heterogêneos e biológicos," complementou o pesquisador - as partículas de aerossol suspensas em gases, na atmosfera, por exemplo, desempenham um papel crucial na formação das nuvens e na poluição ambiental.
Novo microscópio mostra uma quadro mais completo do mundo nano
A nova técnica fornece múltiplas informações simultaneamente. [Imagem: Le Wang et al. - 10.1126/sciadv.1700255]
Vantagens e desvantagens
De acordo com a equipe, a PFIR apresenta várias vantagens em relação ao microscópio óptico de varredura de campo próximo (SNOM), o método atualmente utilizado para medir as propriedades dos materiais. Por exemplo, o PFIR obtém um espectro infravermelho mais completo e uma imagem mais nítida de uma variedade maior de materiais do que o SNOM.
O SNOM funciona bem com materiais inorgânicos, mas não obtém um sinal de infravermelho tão forte quanto a nova técnica a partir de materiais mais moles, como polímeros ou materiais biológicos.
Um inconveniente é que a nova técnica não trabalha com amostras líquidas.

Bibliografia:

Nanoscale simultaneous chemical and mechanical imaging via peak force infrared microscopy
Le Wang, Haomin Wang, Martin Wagner, Yong Yan, Devon S. Jakob, Xiaoji G. Xu
Science Advances
Vol.: 3, no. 6, e1700255
DOI: 10.1126/sciadv.1700255

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