استفاده از گرافن برای پوشش‌دهی نمونه‌های SEM

محققان کره‌ای و انگلیسی پیشنهاد کردند که به جای استفاده از پوشش فلزی در تصویربرداری با SEM از گرافن استفاده شود. این کار قدرت تفکیک تصاویر را افزایش می‌دهد.

معمولاً برای تصویربرداری با میکروسکوپ الکترونی، سطح را با طلا یا پلاتین پوشش‌دهی می‌کنند، اما این کار موجب کاهش قدرت تفکیک شده و در تصویربرداری نمی‌توان از حدی بیشتر به نمونه نزدیک شد.

filereader.php?p1=main_74bdefab9757a0816
اخیراً یک گروه تحقیقاتی به رهبری بیونگ هی یانگ از دانشگاه ملی سئول با همکاری کنستانتین نوفوسلوف از دانشگاه منچستر نشان دادند که می‌توان از یک لایه گرافن برای این کار استفاده کرد. آن‌ها از این لایه روی سطح نمونه‌های زیستی قرار دادند تا بار جمع شده روی سطح، پخش شود. نمونه‌های زیستی به دلیل عایق بودن معمولاً نیاز به یک پوشش رسانا دارند.
دلیل این نقش مهم گرافن در تصویربرداری، هدایت الکتریکی بالای آن است. دیبی کیم از اعضای این گروه تحقیقاتی می‌گوید: «به مجرد این که بار اضافه روی سطح تجمع یابد، غشاء گرافنی روی سطح نمونه همانند یک کانال رسانا اقدام به انتقال بار می‌کند و به ما این فرصت را می‌دهد تا تصویری با قدرت تفکیک بالا از سطح نمونه تهیه کنیم. وجود گرافن که هدایت الکتریکی بالایی دارد، موجب پخش شدن گرمای اضافه از سطح می‌شود، گرمایی که در اثر برخورد الکترون‌های با انرژی بالا روی سطح ایجاد می‌شود. همچنین وجود لایه گرافنی مانع از آسیب ساختاری به نمونه‌های زیستی می‌شود.»
گرافن نسبت به پرتو الکترونی شفاف است. بنابراین، الکترون‌ها به سادگی از آن عبور کرده و به نقاط عمیق نمونه نفوذ می‌کنند. با این کار اتم‌های مختلف نمونه برانگیخته شده و تولید اشعه ایکس می‌کنند. این اشعه ایکس توسط شناساگر EDS جذب شده و برای تعیین نقشه عنصر از سطح مورد استفاده قرار می‌گیرد. این در حالی است که اگر از پوشش فلزی استفاده شود، اشعه ایکس به سختی می‌تواند از دام پوشش عبور کند.
این گروه، پوشش فلزی را با گرافن برای تصویربرداری از یک مورچه مورد مقایسه قرار دادند که نتایج به دست آمده از پوشش گرافنی بهتر بود.
به اعتقاد محققان، امکان مطالعه مناطق عمیق از جمله مزیت‌های این روش است.
نتایج این پروژه در نشریه ۲D Materials منتشر شده‌است.