روش جدیدی برای آنالیز حرارتی نانوساختارها

محققان روش جدیدی برای آنالیز حرارتی در مقیاس نانو ارائه کردند. این روش مبتنی بر میکروسکوپ نیروی اتمی است. روش‌های پیشین برای آنالیز نانومواد مناسب نبوده و نیاز به‌روش جدید برای این کار به شدت احساس می‌شده است.

محققان روش جدیدی برای آنالیز حرارتی در مقیاس نانو ارائه کردند. این روش
مبتنی بر میکروسکوپ نیروی اتمی است. روش‌های پیشین برای آنالیز نانومواد
مناسب نبوده و نیاز به‌روش جدید برای این کار ب‌هشدت احساس می‌شده است. در
این روش یک جریانی در بازوی U شکل کانتالیور میکروسکوپ نیروی اتمی اعمال می‌شود.
این جریان با یک میدان مغناطیسی برهمکنش می‌دهد. میدان مغناطیسی اجازه می‌دهد
تا نیروی میان نوک و نمونه نزدیک نوک میکروسکوپ تلفیق شود.

نانوفیلم‌های پلیمری و نانوکامپوزیت‌ها دارای پتانسیل کاربردی درحوزه‌های
مختلف هستند، از آنها می‌توان در بسته‌بندی مواد غذایی، وسایل ورزشی،
خودروسازی و هوافضا استفاده کرد. آنالیز گرمایی به‌صورت معمول برای آنالیز
مواد در حوزه‌های مختلف استفاده می‌شود، اما با گسترش استفاده از
نانوساختارها، روش‌های مربوط به مواد توده‌ای دیگر کافی نیست.

 

10441.JPG

این اتصال نامتجانس از دو مولکول هگزا-پری-هگزابنزوکورونین اندکی متفاوت، ساخته شد.

در سال‌های اخیر، از روش‌های مبتنی بر میکروسکوپ نیروی اتمی موسوم به آنالیز گرمایی
نانومقیاس (nanoTA) برای بررسی خواص وابسته به گرما در موادی با مقیاس زیر 100
نانومتر استفاده می‌شود. در حالت معمولی، آنالیز غیرگرمایی روش عالی برای پلیمرهای
نرم است. محققان دانشگاه ایلینویز با همکاری شرکت تجهیزات آناسیس نشان دادند که می‌توان
آنالیز حرارتی را روی مواد محکم مانند اپوکسی و کامپوزیت‌های پرشده انجام داد.

ویلیام کینگ از محققان این پروژه می‌گوید این روش جدید به ما اجازه می‌دهد تا خواص
وابسته به دما و فرکانس را در زمانی کم و در محدوده وسیعی از پهنای باند انجام داد.

این روش به این شکل است که یک جریانی در بازوی U شکل کانتالیور میکروسکوپ نیروی
اتمی اعمال می‌شود. این جریان با یک میدان مغناطیسی برهمکنش می‌دهد. میدان مغناطیسی
اجازه می‌دهد تا نیروی میان نوک و نمونه نزدیک نوک میکروسکوپ تلفیق شود. بایونگی لی،
نویسنده اول این مقاله می‌گوید ما قادریم تا کنترل نیرو را در مقیاس نانو انجام
دهیم به شکلی که کاملا از گرما مستقل باشد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Lorentz force actuation of a heated
atomic force microscope cantilever در نشریه journal Nanotechnology به چاپ رسیده
است.

کاریگ پراتر، نویسنده دیگر این مقاله و یکی از مدیران شرکت تجهیزات آناسیس می‌گوید
آنالیز غیرگرمایی معمولی با مواد به‌هم متصل شده در مقیاس‌های زیر 100 نانومتر
انجام شده است. این روش جدید به ما این امکان را می‌دهد که انتقال شیشه و انتقال
ذوب را در کلاس جدیدی از مواد اندازه‌گیری کنیم درحالی که پیش از این، این موضوع
بسیار چالش برانگیز بوده است.

این تحقیق در آزمایشگاه نانومهندسی شرکت تجهیزات آناسیس انجام شده است.