Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Neue Nanoanalysis-Methode, zum von Reinheit von Mikro-Materialien Zu Prüfen

Published on November 25, 2010 at 12:42 AM

Eine neue Technik der chemischen Analyse, die von einer Forschungsgruppe am National Institute of Standards and Technology (NIST) entwickelt wird verwendet den verschiebenden Ultraschallabstand eines kleinen Schwingquarzes, um die Reinheit nur einiger Mikrogramme Materials zu prüfen.

Da es mit Proben nah an tausendmal kleineren als vergleichbaren Kreditpapieren der Privatwirtschaft funktioniert, sollte die neue Technik ein wichtiger Zusatz zum wachsenden Arsenal von Maßhilfsmitteln für Nanotechnologie, entsprechend dem NIST-Team sein.

Ein NIST-Forscher bereitet Schwingquarzmikrowaagenplatten mit Proben von Kohlenstoff nanotubes für thermogravimetric Analyse der Mikroskalas vor. Typische Stichprobengrößen sind ungefähr 2 Mikroliter oder ungefähr 1 Mikrogramm.

Während die Nachrichten der wissenschaftlichen Forschung kleiner erhalten haben und klein-wie in Nanotechnologie und Gen Therapie-d Leuten, die sich sorgen um, wie man misst, haben diese Sachen beträchtlichen Scharfsinn angewendet, um vergleichbare Instrumentierung zu entwickeln. Diese neue NIST-Technik ist ein Riff auf thermogravimetric Analyse (TGA), ein imponierender Name für ein ziemlich Geradeauskonzept. Eine Probe des Materials ist, sehr langsam und sorgfältig erhitzt, und Änderungen in seiner Masse werden als die Temperaturanstiege gemessen. Die Technik misst die Reaktionsenergie, die benötigt wird, um zu zerlegen, oxidiert, entwässert oder ändert andernfalls chemisch die Probe mit Wärme.

TGA kann verwendet werden zum Beispiel um komplexe Mischungen des biologischen Brennstoffes zu kennzeichnen, weil die verschiedenen Bauteile bei den verschiedenen Temperaturen verdunsten. Die Reinheit einer organischen Probe kann durch die Form eines TGA-Plans geprüft werden weil wieder verschiedene Bauteile aufgliedert oder verdunstet bei den verschiedenen Temperaturen. Herkömmliches TGA benötigt jedoch Proben einiger Milligramme oder mehr von Material, das es hart, das sehr kleine, Pulver in der Laborphase, das macht wie Probe-solch sind nanoparticles-oder die sehr kleinen Oberflächenchemiemerkmale wie Dünnfilme zu messen.

was erforderlich ist, ist eine extrem empfindliche „Mikrowaage,“, zum der winzigen Änderungen in Mass. zu messen. Die NIST-Gruppe fand ein in der Schwingquarzmikrowaage, im Wesentlichen eine kleine piezoelektrische Platte vom Quarz eingeschoben zwischen zwei Elektroden. Ein Wechselstrom über den Elektroden veranlaßt den Kristall, an einer stabilen und genauen Ultraschall-Frequenz-d das gleiche Prinzip wie eine Schwingquarzbewachung zu vibrieren. Hinzugefügte Masse (ein Microsample) senkt die Eigenfrequenz, die Backup steigt, während der Microsample erhitzt ist und aufgliedert.

In einem neuen Papier zeigt die NIST-Materialwissenschaftsgruppe, dass ihre Mikrowaage TGA im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse liefert, die ein herkömmliches TGA-Instrument, aber mit Proben ungefähr tausendmal kleiner. Sie können nicht nur die Kennlinien für Ruß, Aluminiumoxyd und eine Beispielorganische Flüssigkeit, aber auch die komplexeren Kurven von Mischungen entdecken.

„Wir begannen diese Arbeit, weil wir die Reinheit von kleinen Kohlenstoff nanotube Proben analysieren wollten,“ erklären Analytiker Elisabeth Mansfield. Vor kurzem, sagt sie, haben sie die Technik am Messen der organischen Oberflächen- Beschichtungsbiologen angewendet, die auf Gold-nanoparticles gesetzt werden, um sie für bestimmte Anwendungen zu ändern. „Wie viel Material die beschichtet Partikeloberfläche Zu Messen ist sehr hart im Augenblick zu tun,“ sagt sie, „Es ist eine wirklich eindeutige Anwendung für diese Technik.“

Der Prototypapparat benötigt, dass die Frequenzmaße in einem unterschiedlichen Schritt von der Heizung gemacht werden. Aktuell ist das Team bei der Arbeit, welche die Mikrowaagenplatten mit einem Heizelement integriert, um den Prozess zu aktivieren, simultan zu sein.

Quelle: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 18:28

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit