L'Individuazione della tecnica semplice e conveniente che combina le misure strutturali del nanoscale e l'identificazione chimica è stata uno scopo evasivo.
Con gli strumenti analitici correnti, la risoluzione spaziale è rapporto troppo basso e segnale-rumore troppo povero, preparato del campione troppo complesso o dimensione del campione troppo grande essere di buon servizio.
Ora, i ricercatori all'Università dell'Illinois hanno dimostrato un metodo per la caratterizzazione strutturale e chimica simultanea dei campioni al livello del femtogram (un femtogram è un quadrillionth di un grammo) e sotto.
La tecnica di misura combina la risoluzione straordinaria di microscopia atomica della forza e l'identificazione chimica eccellente della spettroscopia infrarossa.
“Abbiamo dimostrato che rappresentazione, l'estrazione e l'analisi chimica dei campioni del femtogram possono essere raggiunte facendo uso di una sonda a mensola heated in un microscopio atomico della forza,„ abbiamo detto William P. Re, uno Studioso della Facoltà di Kritzer ed il professor dell'ingegneria meccanica.
Re ed i colleghi descrivono la tecnica in un articolo accettato per la pubblicazione in Chimica Analitica del giornale ed inviato sul suo Sito Web.
La nuova tecnica munisce di cardini una sonda a mensola del silicio speciale con un radiatore-termometro integrato. La temperatura di suggerimento a mensola può essere precisamente controllata sopra una gamma di temperature Centigrado di 25 - 1.000 gradi.
Facendo Uso della sonda a mensola, i ricercatori inscatolano selettivamente l'immagine ed estraggono un campione molto piccolo del materiale da analizzare. La massa del campione può essere determinata da una tecnica a mensola di risonanza.
Per analizzare il campione, la temperatura del radiatore è sollevata a leggermente sopra il punto di fusione del materiale del campione. Il materiale poi è analizzato dalla rappresentazione spettroscopica infrarossa complementare di Trasformata di fourier o di Raman, che fornisce una caratterizzazione molecolare dei campioni giù al livello del femtogram nei minuti.
“L'infrarosso di Trasformata di fourier e la rappresentazione spettroscopica di Raman sono diventato ordinari durante i cinque - dieci anni ultimi,„ ha detto Rohit Bhargava, il professor della bioingegneria. “Il Nostro metodo combina la microscopia atomica della forza con la rappresentazione spettroscopica per fornire i dati che possono essere usati rapido per le analisi spettrali per le dimensioni del campione particolarmente piccole.„
Per pulire il suggerimento per riutilizzazione, il suggerimento è riscaldato ben sopra la temperatura del campione - una tecnica della decomposizione simile a quella utilizzata in forni autopulenti.
“Poiché il suggerimento può essere riscaldato Centigrado a 1.000 gradi, la maggior parte dei materiali organici possono essere vaporizzati prontamente e rimosso in questo modo,„ Re ha detto.
Come dimostrazione della tecnica, i ricercatori hanno scandito un pezzo di paraffina con la loro sonda ed hanno rimosso un campione per l'analisi. Poi hanno usato la spettroscopia infrarossa di Trasformata di fourier e di Raman chimicamente per analizzare il campione. Dopo l'analisi, la paraffina è stata rimossa dalla decomposizione termica, permettendo la riutilizzazione della sonda.
“Prevediamo questo approccio contribuiremo a colmare la lacuna fra l'analisi strutturale del nanoscale e la spettroscopia molecolare convenzionale,„ Re ha detto, “ed in un modo ampiamente utile alla maggior parte dei laboratori analitici.„
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