00:49 2022-12-09
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O nouă tehnică de măsurare pentru imaginea de orientare 3D a lanțurilor polimerice
_ O nouă tehnică de măsurare pentru 3D imagistica de orientare a lanțurilor polimerice
În unele materiale, moleculele se aliniază într-un model regulat, care se repetă. În altele, toate indică în direcții aleatorii. Dar în multe materiale avansate utilizate în medicină, fabricarea de cipuri de computer și alte industrii, moleculele se aranjează în modele complexe care dictează proprietățile materialului.
Oamenii de știință nu au avut modalități bune de a măsura orientarea moleculară în trei dimensiuni. la scară microscopică, lăsându-i în întuneric despre motivul pentru care unele materiale se comportă așa cum se comportă. Acum, cercetătorii de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) au măsurat orientarea 3D a blocurilor moleculare ale materialelor plastice, numite polimeri, observând detalii de dimensiuni de până la 400 de nanometri sau miliarde de metru.
Măsurătorile, descrise în Journal of the American Chemical Society, arată lanțurile de polimeri care se răsucesc și se ondula în moduri complexe și neașteptate. Noile măsurători au fost făcute folosind o versiune îmbunătățită a unei tehnici numită împrăștiere Raman anti-Stokes coerent în bandă largă sau BCARS.
BCARS funcționează prin strălucirea fasciculelor laser către un material, determinând moleculele acestuia să vibreze și să emită propria lor lumină ca răspuns. Această tehnică, dezvoltată cu aproximativ un deceniu în urmă la NIST, este folosită pentru a identifica din ce este făcut un material. Pentru a măsura orientarea moleculară, chimistul de cercetare NIST Young Jong Lee a adăugat un sistem de control al polarizării luminii laser și noi metode matematice pentru interpretarea semnalului BCARS.
Mai precis, noua tehnică măsoară orientarea medie a luminii laser. lanțurile polimerice în regiuni de 400 de nanometri, împreună cu distribuția orientărilor în jurul acelei medii. Aceste măsurători vor permite oamenilor de știință să identifice modele de orientare moleculară care produc proprietățile mecanice, optice și electrice pe care le caută.
„Înțelegerea acestei relații structură/funcție poate accelera cu adevărat procesul de descoperire”, a spus Lee.
p>
Acest lucru va ajuta cercetătorii să optimizeze materialele utilizate în dispozitivele medicale, cum ar fi stenturile arteriale și genunchii artificiali. Orientarea moleculelor de pe suprafața acelor dispozitive ajută la determinarea cât de bine se leagă de mușchi, oase și alte țesuturi.
De asemenea, poate ajuta la fabricarea aditivă, în care produsele sunt fabricate prin imprimarea lor 3D. , strat după strat — o tehnică care transformă industria electronică, auto, aerospațială și alte industrii. Imprimarea 3D folosește adesea polimeri, iar cercetătorii caută în mod constant alții noi cu rezistență, flexibilitate, rezistență la căldură și alte proprietăți mai bune.
Noua tehnică de măsurare ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a optimiza filmele ultrasubțiri pe bază de polimeri utilizate în fabricarea semiconductoarelor. Pe măsură ce componentele din cipurile computerului devin din ce în ce mai mici - așa cum prevede legea lui Moore - orientările moleculare din acele filme devin din ce în ce mai importante.
Comentarii:
Adauga Comentariu