Ricercatori spagnoli e tedeschi hanno realizzato un nuovo sviluppo strumentale che risolve una questione chiave della scienza dei materiali e delle nanotecnologie:come identificare chimicamente i materiali su scala nanometrica.
Uno dei principali obiettivi della chimica moderna e della scienza dei materiali è ottenere la mappatura chimica non invasiva dei materiali con risoluzione su scala nanometrica.
Sebbene attualmente esista una varietà di tecniche di imaging ad alta risoluzione, come la microscopia elettronica o la microscopia a scansione di sonda, la loro sensibilità chimica non può soddisfare le esigenze della moderna nano-analisi chimica. E nonostante l'elevata sensibilità chimica offerta dalla spettroscopia ottica, la sua risoluzione è limitata dalla diffrazione a circa metà della lunghezza d'onda, impedendo così la mappatura chimica risolta su nanoscala.
Ma ora il team europeo ha ideato un nuovo metodo chiamato Nano-FTIR, come spiegano sulla rivista Nano Letters.
Nano-FTIR è una tecnica ottica che combina la microscopia ottica a scansione in campo vicino (s-SNOM) e la spettroscopia a infrarossi a trasformata di Fourier (FTIR) di tipo scattering.
Il team ha illuminato la punta metallizzata di un microscopio a forza atomica (AFM) con un laser a infrarossi a banda larga, e ha analizzato la luce retrodiffusa con uno spettrometro a trasformata di Fourier appositamente progettato. Ciò significava che potevano dimostrare la spettroscopia infrarossa locale con una risoluzione spaziale inferiore a 20 nanometri.
L'autore principale dello studio Florian Huth del centro di ricerca spagnolo nanoGUNE, con sede a San Sebastián, commenta:"Il nano-FTIR consente quindi un'identificazione chimica rapida e affidabile di praticamente qualsiasi materiale attivo nell'infrarosso su scala nanometrica."
Avviare, Gli spettri nano-FTIR si abbinano molto bene agli spettri FTIR convenzionali. La risoluzione spaziale è aumentata di oltre un fattore 300 rispetto alla spettroscopia a infrarossi convenzionale.
Rainer Hillenbrand, anche da nanoGUNE, afferma:"L'elevata sensibilità alla composizione chimica combinata con l'altissima risoluzione rende il nano-FTIR uno strumento unico per la ricerca, sviluppo e controllo qualità nella chimica dei polimeri, biomedicina e industria farmaceutica.'
Per esempio, nano-FTIR può essere applicato per l'identificazione chimica di contaminazioni di campioni su nanoscala.
Ampiamente parlando, la nanotecnologia è la manipolazione della materia su scala atomica e molecolare. I ricercatori di nanotecnologia lavorano con i materiali, dispositivi e altre strutture che hanno almeno una dimensione da 1 a 100 nanometri.
Si spera che la nanotecnologia continuerà a contribuire alla creazione di nuovi materiali e dispositivi che possono essere applicati in una serie di campi come la medicina, elettronica e biomateriali.
