_ Nou nano-microscop permite măsurarea simultană a proprietăților materialelor nano-compozite

Institutul de Cercetare pentru Standarde și Știință din Coreea (KRISS) a dezvoltat un nano-microscop hibrid capabil să măsoare simultan diferite proprietăți ale nanomaterialelor. Acest nano-microscop este esențial pentru cercetarea proprietăților materialelor nano-compozite și este, de asemenea, potrivit pentru comercializare. Este de așteptat să promoveze dezvoltarea industriilor pentru materiale și echipamente aferente.

Microscopul nou dezvoltat este un nano-microscop hibrid care combină funcțiile microscopiei cu forță atomică, microscopiei cu forță foto-indusă și microscopiei cu forță electrostatică. . În loc să folosească lentile, folosește o sondă funcțională fină pentru a atinge proba, permițând măsurarea simultană a proprietăților optice și electrice, precum și a formei nanomaterialelor cu o singură scanare.

Grafenul bistrat este unul dintre nano-materialele tipice care beneficiază de utilizarea nano-microscopului hibrid. Are un mare potențial pentru aplicații datorită rezistenței sale mecanice superioare, flexibilității și conductivității termice ridicate în comparație cu grafenul monostrat. Grafenul cu două straturi prezintă diverse proprietăți, inclusiv supraconductivitate, în funcție de tensiunea aplicată fiecărui strat sau de unghiul răsucit dintre două straturi.

KRISS Material Property Metrology Group a elucidat principiile răspunsului unic de absorbție în infraroșu observat. în grafen bistrat cu nano-microscopul hibrid. Cercetătorii KRISS au confirmat că acest fenomen este cauzat de dezechilibrul de încărcare dintre cele două straturi de grafen. De asemenea, au demonstrat experimental capacitatea de a controla absorbția infraroșu prin inducerea și ajustarea intenționată a dezechilibrului de sarcină.

Nano-microscoapele convenționale puteau măsura doar o singură proprietate a unui material la un moment dat, ceea ce face dificilă măsurarea și analiza. proprietăți compozite. Deși au existat unele cazuri de măsurare a două proprietăți simultan, comercializarea sa a fost încă restrictivă, deoarece era solicitantă fabricarea echipamentului.

Noul nanomicroscop dezvoltat de KRISS poate fi aplicat cu ușurință în medii industriale, deoarece poate să fie fabricate fără modificări semnificative ale structurii microscopului de forță atomică existent. Prin urmare, echipa de cercetare KRISS este prima care a dezvoltat un nano-microscop hibrid care poate fi comercializat.

Prin extinderea proprietăților sale de măsurare la proprietățile magnetice, pe lângă proprietățile optice și electrice, va fi posibil să se observați toate cele trei proprietăți simultan la scară nanometrică. Acest lucru este de așteptat să accelereze cercetarea asupra proprietăților diferitelor materiale nanocompozite, inclusiv materiale cuantice, contribuind la dezvoltarea nanomaterialelor, pieselor și echipamentelor.

Un alt punct forte al acestei tehnologii este capacitatea de a induce modificări localizate ale proprietăților. Prin utilizarea sondei microscopice pentru a zgâria suprafața probei și ajustând cantitatea de electroni aplicați, este posibil să se controleze simultan proprietățile optice și electrice ale componentei ca un comutator. Acest lucru poate fi util pentru proiectarea circuitelor și a dispozitivelor sofisticate care aplică proprietăți compozite.

Dr. Eun Seong Lee, cercetător principal de la KRISS Material Property Metrology Group, a declarat: „Această realizare este punctul culminant al experienței noastre de cercetare în nanomăsurare din 2015. Sperăm să ne asigurăm o poziție de lider în cercetarea asupra noilor materiale prin dezvoltarea nano. -tehnologie de măsurare pentru proprietățile compozite.”

Cercetarea este publicată în revista Light: Science & Applications.

(Fluierul)