Нова ера в аналітичній хімії, Нанотехнології Nanonewsnet
Фахівці з наносистем з Німеччини та Іспанії представляють нову інструментальну розробку, яка може вирішити головне питання наук про матеріали та нанотехнології – яким чином можна проводити хімічну ідентифікацію матеріалів на нанорозмірному рівні.
Однією з головних цілей сучасної хімії та науки про матеріали єрозробка методів неінвазивної побудови «хімічної карти» матеріалів з нанометровим дозволом.
Існуюче багатство методів, що застосовуються для вивчення матеріалів (електронна мікроскопія або скануюча зондова мікроскопія), на жаль, не має достатньої хімічної чутливості для практичного застосування в сучасному хімічному нано-аналізі. З іншого боку, оптична мікроскопія відрізняється високою хімічною чутливістю, але її роздільна здатність обмежена дифракцією на об'єктах, розміри яких менше половини довжини хвилі випромінювання – це не дає можливості побудувати «хімічну карту» об'єкта на нанорозмірному рівні.
Визначення хімічного складу матеріалу на нанорозмірному рівні стало можливим завдяки розробціметоду nano-FTIR - оптичної аналітичної методики, що є комбінацією інфрачервоної спектроскопії з фур'є-перетворенням (FTIR) і оптичної мікроскопії ближнього поля розсіювання.
Освітлення металізованого зонда атомно-силового мікроскопаширокосмуговим інфрачервоним лазером та аналіз зворотнорозсіяного світла спеціально розробленим ІЧ-спектрометром, здатним до перетворення Фур'є, дозволило отримати хімічну карту зразка з роздільною здатністю, меншою 20 нм .
Керівник дослідження, Флоріан Гут (Florian Huth), зазначає, що
nano-FTIR дозволяє проводити дослідження практично будь-якого інфрачервоно-активного матеріалу на нанометровому рівні.
Важливим аспектом, що забезпечує практичну значимість нового методу, є те, що спектри, що реєструються за допомогою nano-FTIR, практично ідентичні спектрам, що реєструються за допомогою звичайного методу інфрачервоної спектроскопії з фур'є-перетворенням, а роздільна здатність методу при цьому зростає в 300 разів у порівнянні з звичайною ІЧ-спектроскопією. Таким чином,
nano-FTIR є унікальним інструментом для дослідницьких і дослідно-конструкторських розробок, а також як інструмент контролю якості в хімії полімерів, біомедичній та фармацевтиці.
Методика nano-FTIR, наприклад, може бути використана для виявлення нанорозмірних забруднень зразка, при цьому якщо за допомогою атомно-силового мікроскопа можна детектувати забруднення поверхні, розміри яких становлять близько 100 нм, новий метод набагато точніше, а характер забруднення можна визначити за допомогою звичайного атласу ІЧ-спектрів.