Kurzbeschreibung
Durch die neuartige, kombinierte Methode Rasterkraftmikroskopie (AFM) mit Infrarot-Spektroskopie (AFM-IR) kann die Auflösungsgrenze 100 nm erreicht werden. Das Prinzip der AFM-IR besteht darin, dass die Probe mit Impulsen von Infrarotstrahlung beleuchtet und die absorbierte Strahlung mit der Spitze eines AFMs in nanoskaliger Auflösung erfasst wird. Dabei wird die von der Probe absorbierte IR-Strahlung in Wärme umgewandelt, die einen schnellen Wärmeausdehnungsimpuls unter der AFM-Spitze verursacht, die wiederum Resonanzschwingung der AFM-Spitze anregt. Da die Amplitude der Schwingung der AFM Spitze direkt proportional zur Absorptionskoeffizient der Probe ist, kann das AFM-IR-Absorptionsspektrum durch die Auftragung der Schwingungsamplitude als Funktion der Wellenlänge der IR-Strahlung erzeugt werden. Das AFM-IR-Absorptionsspektrum ist somit ein chemischer Fingerabdruck eines nanoskaligen Bereiches der Probe. Diese unkonventionelle, kombinierte Methode erlaubt somit eine simultane Strukturanalyse mittels mikroskopischer AFM-Analyse in verschiedenen Modi wie Kontakt-, Nicht-Kontakt- und Intermittent-Modus mit chemischer Identifikation der Probe. Somit bietet die Methode den Zugang zu FTIR-Spektren im nanoskaligen Bereich für eine breite Palette von Polymeren.
Ansprechperson
Univ.-Prof. Dr. Tung Pham
Research Services
Die Forschungsinfrastruktur ist "Open for Collaboration". Kommerzielle Kooperationen sind nicht möglich.
Methoden & Expertise zur Forschungsinfrastruktur
Die neuartige, kombinierte Methode Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Infrarot-Spektroskopie (AFM-IR) erlaubt eine simultane Strukturanalyse mittels mikroskopischer AFM-Analyse in verschiedenen Modi wie Kontakt-, Nicht-Kontakt- und Intermittent-Modus mit chemischer Identifikation der Probe. Somit bietet die Methode den Zugang zu FTIR-Spektren im nanoskaligen Bereich für eine breite Palette von Polymeren.
Ferner kann mit der Methode auch die thermische und chemische Analyse in nanometer Bereich durchgeführt werden
Zuordnung zur Forschungsinfrastruktur
Spatial structure investigation of porous shell layer formed by swelling of PA66 fibres in CaCl2/H2O/EtOH mixtures,
Barbara Rietzler, Thomas Bechtold, and Tung Pham, ACS Langmuir 2019, 35, 14, 4902–4908, https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b03741
Investigation of the influence of the draw ratio on the enzyme catalysed degradation of poly(ethylene terephthalate) fibres using nanoscale surface thermal analysis, H.L. Nguyen, S. Eberle, T. Bechtold, F. Fabbri, A. Pellis, G.M. Guebitz, E. Rohleder, M. Rabe, T. Pham,Polym. Degrad. Stab. 218 (2023) 110593. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2023.110593.
Characterisation of enzyme catalysed hydrolysation stage of poly(lactic acid) fibre surface by nanoscale thermal analysis: New mechanistic insight, H.L. Nguyen, T. Bechtold, F. Fabbri, A. Pellis, G.M. Guebitz, T. Pham, Mater. Des. 219 (2022) 110810. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.110810.
In-depth analysis of potassium peroxysulfate based oxidation of wool fibre by advanced infrared spectroscopy, M. Buchacher-Kröll, T. Bechtold, T. Pham, Polym. Degrad. Stab. 234 (2025) 111225. https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2025.111225.