محققان روش جدیدی برای آنالیز حرارتی در مقیاس نانو ارائه کردند كه مبتنی بر میكروسكوپ نیروی اتمی است.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، روش های پیشین برای آنالیز نانومواد مناسب نبوده و نیاز به روشی جدید برای این کار به شدت احساس می شده است.

در این روش جریانی در بازوی U شکل کانتالیور میکروسکوپ نیروی اتمی اعمال می شود كه با یک میدان مغناطیسی برهمکنش می دهد. میدان مغناطیسی اجازه می دهد تا نیروی میان نوک و نمونه نزدیک نوک میکروسکوپ تلفیق شود.

نانوفیلم های پلیمری و نانوکامپوزیت ها دارای پتانسیل کاربردی در حوزه های مختلف هستند و از آنها می توان در بسته بندی مواد غذایی، وسایل ورزشی، خودروسازی و هوافضا استفاده کرد. آنالیز گرمایی به صورت معمول برای آنالیز مواد در حوزه های مختلف استفاده می شود، اما با گسترش استفاده از نانوساختارها، روش های مربوط به مواد توده ای دیگر کافی نیست.

در سال های اخیر از روش های مبتنی بر میکروسکوپ نیروی اتمی موسوم به آنالیز گرمایی نانومقیاس (nanoTA) برای بررسی خواص وابسته به گرما در موادی با مقیاس زیر ۱۰۰ نانومتر استفاده می شود. در حالت معمولی، آنالیز غیرگرمایی روش عالی برای پلیمرهای نرم است.

محققان دانشگاه «ایلینویز» با همکاری شرکت تجهیزات «آناسیس» نشان دادند که می توان آنالیز حرارتی را روی مواد محکم مانند اپوکسی و کامپوزیت های پرشده انجام داد.

«ویلیام کینگ» از محققان این پروژه می گوید: این روش جدید به ما اجازه می دهد تا خواص وابسته به دما و فرکانس را در زمانی کم و در محدوده وسیعی از پهنای باند انجام داد.

این روش به این شکل است که یک جریانی در بازوی U شکل کانتالیور میکروسکوپ نیروی اتمی اعمال می شود. این جریان با یک میدان مغناطیسی برهمکنش می دهد. میدان مغناطیسی اجازه می دهد تا نیروی میان نوک و نمونه نزدیک نوک میکروسکوپ تلفیق شود.

«بایونگی لی»، نویسنده اول این مقاله می گوید: قادریم کنترل نیرو را در مقیاس نانو انجام دهیم، به شکلی که کاملا از گرما مستقل باشد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله ای تحت عنوان « Lorentz force actuation of a heated atomic force microscope cantilever» در نشریه «Nanotechnology» به چاپ رسیده است.

«کاریگ پراتر»، نویسنده دیگر این مقاله و یکی از مدیران شرکت تجهیزات «آناسیس» می گوید: آنالیز غیرگرمایی معمولی با مواد به هم متصل شده در مقیاس های زیر ۱۰۰ نانومتر انجام شده است. این روش جدید به ما این امکان را می دهد که انتقال شیشه و انتقال ذوب را در کلاس جدیدی از مواد اندازه گیری کنیم، درحالی که پیش از این، این موضوع بسیار چالش برانگیز بوده است.

این تحقیق در آزمایشگاه نانومهندسی شرکت تجهیزات «آناسیس» انجام شده است..... /  خبرگزارى ايسنا