Nanoanalysis שיטה חדשה בדיקת טוהר Micro-חומרים

Published on November 25, 2010 at 12:42 AM

כימי חדש ניתוח בטכניקה שפותחה על ידי קבוצת מחקר במכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) משתמשת המגרש קולי הסטה של ​​גביש קוורץ קטן כדי לבדוק את טוהר רק כמה מיקרוגרם של החומר.

מאז זה עובד עם דגימות קרוב פי אלף יותר מאשר כלי מסחרי דומה, הטכניקה החדשה צריכה להיות תוספת חשובה לארסנל הגוברת של כלי המדידה על ננוטכנולוגיה, על פי צוות NIST.

חוקר NIST מכין קוורץ קריסטל microbalance דיסקים עם דגימות של צינורות פחמן לניתוח thermogravimetric microscale. גודל מדגם אופייניות הן על 2 מיקרוליטר, או בערך 1 מיקרוגרם.

כמו אובייקטים של המחקר המדעי מקבלת יותר ויותר קטנים, כמו ננוטכנולוגיה ריפוי גנטי, האנשים לדאוג איך למדוד את הדברים האלה כבר החלת תחכום רב לפתח מכשור דומה. זו טכניקה NIST החדש הוא ריף על thermogravimetric ניתוח (TGA), שם כופה על תפיסה פשוטה למדי. מדגם של חומר מחומם, מאוד לאט ובזהירות, ושינויים המונית שלה, כפי שהיא נמדדת הטמפרטורה. הטכניקה מודד את האנרגיה התגובה צריכה להתפרק, לחמצן, מייבשים, או בכל דרך אחרת כימית לשנות את המדגם עם החום.

TGA ניתן להשתמש, למשל, כדי לאפיין תערובות דלק ביולוגי מורכב בגלל הרכיבים השונים לאדות בטמפרטורות שונות. טוהר המדגם אורגני יכול להיבדק על ידי הצורה של מגרש TGA כי, שוב, המרכיבים השונים יהיה לשבור או לאדות בטמפרטורות שונות. TGA קונבנציונלי, לעומת זאת, דורשת דגימות של כמה מיליגרם או יותר של חומר, אשר מקשה על מידה קטנה מאוד, מעבדה בקנה מידה אבקת דגימות, כגון חלקיקים קטנים מאוד או כימיה תכונות פני השטח כגון סרטים דקים.

מה שנחוץ הוא רגיש ביותר "microbalance" כדי למדוד את השינויים דקה במסה. הקבוצה NIST מצאו אחד microbalance קריסטל קוורץ, בעצם דיסק פיזואלקטריים קטנות של קוורץ דחוקה בין שתי אלקטרודות. זרם חילופין בין האלקטרודות גורם הגביש לרטוט בתדר-יציבה ומדויקת קולי אותו עיקרון כמו שעון קוורץ קריסטל. המוני נוסף (microsample) מוריד את תדר התהודה, אשר מטפסת לגבות את microsample מחוממת נשברת.

במאמר חדש, קבוצת חומרים NIST המדע מוכיח כי TGA שלהם microbalance מייצרת למעשה את אותן תוצאות כמו מכשיר רגיל TGA, אבל עם דוגמאות על פי אלף יותר. הם יכולים לזהות לא רק את עקומות אופייני לפחמן שחור, תחמוצת אלומיניום מדגם נוזל אורגני, אלא גם את הקימורים מורכבת יותר של תערובות.

"התחלנו את העבודה הזאת כי אנחנו רוצים לנתח את הטוהר של דגימות Nanotube קטן פחמן", מסביר כימאי אנליטי אליזבת מנספילד. לאחרונה, היא אומרת, הם יישמו את הטכניקה למדידת השטח ציפויים אורגניים הביולוגים לשים על חלקיקי זהב כדי לשנות אותם עבור יישומים מסוימים. "מדידה כמה שכבות חומר חלקיקי משטח קשה מאוד לעשות עכשיו", היא אומרת, "זה יהיה יישום ייחודי באמת טכניקה זו."

המנגנון אבטיפוס דורש כי מדידות תדר להתבצע בשלב נפרד מן החימום. נכון לעכשיו, הצוות בעבודה שילוב דיסקים microbalance עם גוף חימום כדי לאפשר לתהליך להיות בו זמנית.

מקור: http://www.nist.gov/

Last Update: 20. October 2011 17:54

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