Ny Nanoanalysis Metod som Testar Renhet av Mikro-Material

Published on November 25, 2010 at 12:42 AM

En ny kemisk analysteknik som framkallas av en forskninggrupp på Nationalet Institute of Standards and Technology (NIST) använder den skiftande ultraljuds- graden av en liten kvartkristall för att testa renheten av endast några micrograms av materiellt.

Sedan den fungerar med tar prov nästan tusen tider mindre, den än jämförbara reklamfilmen instrumenterar, den nya tekniken bör vara ett viktigt tillägg till den växande arsenalen av mätningen bearbetar för nanotechnology, enligt NIST-laget.

En NIST-forskare förbereder kvartar som crystal microbalancedisks med tar prov av kolnanotubes för thermogravimetric analys för microscale. Typisk ta prov storleksanpassar är omkring 2 microliters eller omkring 1 microgram.

Som anmärker av vetenskaplig forskning, har fått mindre och, liten-som i nanotechnology- och genterapi-folk, som oroar om hur man mäter, dessa saker har applicerat betydlig påhittighet för att framkalla jämförbar instrumentation. Denna nya NIST-teknik är en riff på thermogravimetric analys (TGA), ett imponera namnger för ett ganska rättframt begrepp. En ta prov av materiellt värmas, mycket långsamt och försiktigt, och ändringar i dess samlas mätas som temperaturförhöjningarna. Tekniken mäter reaktionsenergin som behövs för att förmultna, oxiderar, torkar eller ändrar annars chemically ta prov med värmer.

TGA kan användas, till exempel, för att karakterisera komplexa biobränsleblandningar, därför att de olika delarna avdunstar på olika temperaturer. Renheten av ett organiskt tar prov kan testas av forma av en TGA-täppa därför att, det olika delar ska avbrottet besegrar eller avdunstar igen på olika temperaturer. Konventionell TGA, kräver emellertid tar prov av flera milligrams, eller mer av materiellt, som gör det hårt att mäta mycket litet, laboratorium-fjäll pudrar ta provsådan, som nanoparticles-eller mycket litet ytbehandla kemisärdrag liksom tunt filmar.

vad är nödvändig, är en extremt känslig ”microbalance” som mäter de minimala ändringarna samlas in. NIST-gruppen grundar en i den crystal microbalancen för kvartar, i grunden en liten piezoelectric disk av kvartar som skjutas in mellan två elektroder. En växelström över elektroderna orsakar kristallen för att vibrera på ett stall och för att precisera ultraljuds- frekvens- samma princip som en kvartkristallklocka. Ökat samlas (en microsample) fäller ned den resonant frekvensen, som klättrar säkerhetskopia, som microsamplen värmas, och avbrott besegrar.

I ett nytt pappers- visar gruppen för NIST-materialvetenskap att deras microbalance TGA producerar i grunden de samma resultaten som en konventionell TGA instrumenterar, men med tar prov omkring tusen tider mindre. De kan avkänna inte endast kännetecken buktar för kolsvart, den aluminum oxiden och en organisk vätska för ta prov, men också, mer buktar komplex av blandningar.

”Startade Vi detta arbete, därför att vi önskade att analysera renheten av liten kolnanotube tar prov,” förklarar den analytiska kemisten Elisabet Mansfield. För en tid sedan, har hon något att säga, dem applicerat tekniken till att mäta det organiskt ytbehandlar pålagda guld- nanoparticles för beläggningsbiologer för att ändra dem för särskilda applikationer. ”Mäta hur mycket som är materiell, täcker, partiklarna ytbehandla är mycket hårt att göra rätt nu,” henne något att säga, ”Det ska är en egentligen unik applikation för denna teknik.”,

Prototypapparaturen kräver att frekvensmätningarna göras i ett separat kliver från uppvärmningen. För närvarande är laget på arbete som integrerar microbalancedisksna med en uppvärmningbeståndsdel för att möjliggöra det processaa för att vara samtidigt.

Källa: http://www.nist.gov/

Last Update: 26. January 2012 20:07

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