Špicaté sondy z mikrovlnky
Chemikom na Univerzite Friedricha Schillera v Jene sa podarilo výrazne vylepšiť postup výroby ostrých sond pre mikroskopiu s atómovými silami. Nová metóda využíva mikrovlnné žiarenie na umožnenie rastu uhlíkových nanorúrok priamo na skenovacej sonde a je rýchla a lacná.
Jena - Pomocou mikroskopie s atómovou silou sú povrchy skenované tak, aby boli viditeľné aj tie najmenšie nanostruktúry. Znalosť týchto štruktúr je dôležitá napríklad pre vývoj nových materiálov alebo nosných systémov pre účinné látky. Použitá sonda zohráva dôležitú úlohu pre kvalitu obrazu, pretože jej veľkosť obmedzuje rozmery, ktoré je možné zobraziť - čím je sonda menšia, tým menšie sú štruktúry, ktoré je ešte možné rozpoznať.
Uhlíkové nanotrubice sa považujú za vynikajúci materiál na ďalšie vylepšenie komerčne dostupných skenovacích sond. V praxi je však ťažké ich ukotviť k skenovacím sondám, čo doteraz limitovalo ich možné použitie.
Mikrovlnné žiarenie umožňuje rast uhlíkových nanorúrok
Chemici z Univerzity Friedricha Schillera v Jene zistili, ako je možné tieto slabosti prekonať. Pracovná skupina prof. Dr. Ulrich S. Schubert uspel pri vývoji novej výrobnej metódy, ktorá umožňuje rast týchto uhlíkových nanorúrok priamo na skenovacej sonde.
V tomto procese používajú vedci z Jeny mikrovlnné žiarenie, ktoré zaisťuje jemný, ale veľmi rýchly rast nanorúrok. Tento rast začína na malých kobaltových guľkách, ktoré sú zachytávané pomocou mikroskopickej sondy. „Podobne ako v kuchynskej mikrovlnnej rúre, kde zabudnutá lyžica absorbuje mikrovlnné žiarenie obzvlášť silno, aj kovové guľôčky v mikrovlnnej rúre sa veľmi silno zahrievajú a vytvárajú teplotu, ktorá je dostatočná na premenu alkoholových pár na uhlík,“ vysvetľuje Tamara Druzhinina z Schubertovej pracovnej skupiny . „Vďaka špeciálnym podmienkam v mikrovlnnej rúre, v ktorých je možné vytvárať tlaky až do 20 barov, sa týmto spôsobom veľmi rýchlo vytvárajú uhlíkové nanorúrky,“ prezrádza jej kolegyňa Dr. Stephanie Höppenerová trik výrobného procesu.
Lacná výroba veľmi ostrých sond
„Proces, ktorý sme vyvinuli, umožňuje veľmi nákladovo efektívnu výrobu veľmi ostrých sond, napríklad pre mikroskopiu skenovacej sondy,“ hovorí profesor Schubert. „Tieto sa už dajú kúpiť, ale za viac ako 350 eur za sondu sú stále veľmi drahé. Metódou, ktorú sme predstavili, je možné potenciálne dosiahnuť cenovú hladinu, ktorá by tiež umožnila použitie týchto tipov pri riešení bežných otázok, “hovorí chemik z Jeny a poukazuje na praktické výhody.
Tamara S. Druzhinina, Stephanie Höppener, Ulrich S. Schubert: „Výroba špičiek AFM z uhlíkových nanorúrok pomocou mikrovlnnej výroby“, DOI: 10.1021/nl101934j
Spoločnosť Hidden Champion PSC vyvíja procesy pre vysoko čisté zlúčeniny kremíka