استفاده از تحلیل نانوحرارتی برای تعیین مشخصات پلیمرها

سالهاست که صنعت پلیمر از تحلیل‌های حرارتی برای تعیین ویژگی‌های مواد توده‌ای بهره می‌برد. حال ثابت شده است که انجام اندازه‌گیری‌های حرارتی در مقیاس‌های بسیار کوچک، چیزهای زیادی درباره رفتار اجزای منفرد در سطح قلمروها (از نظر ویژگی‌هایی همچون فازهای بی‌شکل در مقابل فازهای بلوری، یا توزیع یک جزء فعال در یک مخلوط غیریکنواخت) آشکار می‌سازد.

سالهاست که صنعت پلیمر از تحلیل‌های حرارتی برای تعیین ویژگی‌های مواد توده‌ای بهره می‌برد. حال ثابت شده است که انجام اندازه‌گیری‌های حرارتی در مقیاس‌های بسیار کوچک، چیزهای زیادی درباره رفتار اجزای منفرد در سطح قلمروها (از نظر ویژگی‌هایی همچون فازهای بی‌شکل در مقابل فازهای بلوری، یا توزیع یک جزء فعال در یک مخلوط غیریکنواخت) آشکار می‌سازد.
در سال ۲۰۰۶ شرکت Anasys مدول nano-TA را راه‌اندازی کرد تا کاربران میکروسکوپ روبشی پیمایشگر (SPM) قادر باشند تحلیل‌های حرارتی منطقه‌ای را انجام دهند. اخیراً سیستم مستقل VESTA امکان انجام تحلیل‌های حرارتی منطقه‌ای را به صورت «اشاره کن و کلیک کن» بدون نیاز به تخصص و سرمایه‌گذاری بالا در یک سیستم SPM فراهم کرده است. این ابزارها قادرند با روبشگرهای سیلیکونی که به صورت ویژه ساخته شده‌اند، منطقه بسیار کوچکی از سطح نمونه را حرارت داده و با بررسی خمش‌های روبشگر، سیگنال‌های ترمومکانیکی را اندازه‌گیری کنند. این قابلیت امکان اندازه‌گیری دقیق اتفاقات دمایی مواد همچون نقطه انتقال شیشه‌ای یا نقطه ذوب را با تفکیک‌پذیری کمتر از ۱۰۰ نانومتر فراهم می‌آورد.
دو نمونه از کاربردهای اندازه‌گیری‌های دمایی نانومقیاس در سایت Anasys آورده شده است.
دکتر گرگ میر و دکتر اندرو پاستزور (محققان شرکت Dow Chemicals) نتایج کار خود را که ارتباط میان مطالعات تحلیل دمایی توده‌ای و نانومقیاس را نشان می‌دهد، منتشر کرده‌اند. این مطالعات قابلیت روش نانودمایی را در به دست آوردن اطلاعات تحلیل دمایی دقیق نشان می‌دهند؛ در ضمن با استفاده از این روش می‌توان تحلیلی از حوزه‌های منطقه‌ای روی نمونه و یا تحلیل دمایی مقدار بسیار کمی از نمونه را نیز انجام داد. این امر استفاده از تحلیل دمایی را به مخلوط‌های پلیمری، کامپوزیت‌ها، و ویژگی‌های سطحی مواد گسترش می‌دهد.
دکتر لوئیس گرمیناریو در Eastern Chemicals از تحلیل دمایی نانومقیاس برای مطالعه روکش‌های خودرو استفاده کرده است. تحلیل نانودمایی همراه با میکروسکوپ نیروی اتمی ابزار بسیار قدرتمندی برای مطالعه روکش‌های پلیمری و سطوح به طور کلی هستند؛ زیرا این ترکیب نه تنها امکان تصویربرداری را ایجاد می‌کند، بلکه تشخیص مستقیم و تعیین مشخصات قلمروهای مختلف روی سطح ماده در مقیاس ۱۰۰ نانومتر نیز با استفاده از این ابزار امکان‌پذیر می‌شود. این داده‌ها به روشنی نشان می‌دهند که nano-TA نسبت به اثرات سطحی بسیار حساس‌تر از کالری‌متری روبشی تفاضلی مدوله شده (با استفاده از این روش ویژگی‌های ماده توده‌ای به دست می‌آید و در نتیجه نمی‌توان با استفاده از آن تجزیه ساختاری یا شیمیایی روکش‌ها را تعیین کرد) است.