Spektroskopia Nano-FTIR

Konsorcjum hiszpańskich i niemieckich ośrodków naukowych opracowało optyczną technikę analizy łączącą spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR) oraz skaningową mikroskopią optyczną światła rozproszonego w bliskim polu (s-SNOM), która pozwala na identyfikację nanoskopowych ilości materiałów.

W nowoczesnej inżynierii materiałowej krytyczną jest analiza właściwości materiału w skali nanometrowej. Takie analizy wykonuje się wieloma narzędziami takimi, jak mikroskopia elektronowa i mikroskopia z sondą skanującą (SPM). Pomimo dużej rozdzielczości tych mikroskopów nie nadają się do analiz chemicznych. Z kolei narzędzia spektroskopii optycznej dają odpowiedź na pytanie o skład i właściwości chemiczne, ale są ograniczone granicą rozpraszania równej w przybliżeniu długości fali światła.

Europejskim naukowcom udało się połączyć oba narzędzia analityczne w jedno o nazwie „nano-FTIR", otrzymując hybrydę mikroskopu AFM i spektroskopu FTIR. Urządzenie działa poprzez kierowanie światła lasera działającego w szerokim spektrum podczerwieni na końcówkę mikroskopu AFM, a następnie analizie rozproszonego światła za pomocą spektrometru FTIR. Rozdzielczość przestrzenna takiego urządzenia jest na poziomie 20 nanometrów, czyli odpowiada to analizie objętości 10 zeptolitrów. Nano-FTIR pozwala na analizę niemal każdego materiału zbudowanego z cząsteczek odbijających światło podczerwone. Naukowcy sprawdzili, że nowe urządzenie daje widma materiałów w czystej postaci takie same jak standardowy spektrometr FTIR, jednak jego rozdzielczość jest 300 razy większa.

Zastosowaniem nano-FTIR może być m.in. identyfikacja zanieczyszczeń powłok polimerowych np. śladów śladów polidimetylosiloksanu (PDMS) na powierzchni polimetakrylanu metylu (PMMA).

Nano-FTIR jest dziełem naukowców z NanoGUNE w San Sebastian (Hiszpanii), Uniwersytetu w Monachium, LMU oraz Neaspec GmbH w Martinsried (Niemcy).

(pj)