Hva er Nanoanalysis?

August 30  by Eliza

Nanoanalysis er en fancy-klingende ord som betyr bare ser på noe på nanometer skala. Du kan kalle ser ut et vindu "macroanalysis," fordi det innebærer analyse av en scene på makro-skala. Nanoanalysis er gjennomført ved hjelp av en rekke teknologier som kan løse bilder på nanonivå - scanning tunneling mikroskop (STMs), atomic force mikroskoper (AFMs), scanning probe mikroskoper (SPMS), transmisjon elektronmikroskop (TEMS), feltutslipps mikroskoper (fems) , og for den høyeste oppløsningen, røntgenkrystallografi.

Nanoanalysis virkelig tok av med oppfinnelsen av røntgenkrystallografi i 1914. Den første kjemiske som atom-strukturen ble fotografert var bordsalt, NaCl. Røntgenkrystallografi produserer ikke et nøyaktig bilde av objektet under nanoanalysis - i stedet gjenspeiler det røntgen (som har små bølgelengder) utenfor en krystall og en Diffraksjonsmønsteret er registrert, i likhet med det som ses når noen holder opp en krystall til lys og observerer hvordan lyset reflekteres. Som krystallen blir langsomt snudd, fortsetter diffraksjonsmønster som skal tas opp, og ved hjelp av avanserte matematiske teknikker, kan undersøkeren ekstrapolere den atomære strukturen av krystallen.

Nanoanalysis har vært brukt i en rekke formål siden det først ble oppdaget. Røntgenkrystallografi har vært brukt til å avbilde strukturen til flere hundre tusen forbindelser, fra de enkleste monoatomic krystaller til komplekse proteiner. Røntgenkrystallografi data ble brukt av Watson og Crick å danne sin hypotese om dobbeltspiralen strukturen av DNA i 1953.

Nanoanalysis kan være utfordrende fordi mange nanoskala bildeteknikker er så følsom at prøven må være atomically perfekt for bildet for å komme godt ut. Dermed er den vanskeligste delen av imaging en prøve å finne en god en.

Nanoanalysis har blitt brukt til å vise hvordan nanostrukturen av et materiale som kan forandre dets egenskaper mesoklimatisk. For eksempel visse materialer med repeterende nanoskala strukturer, kalt metamaterials, har uvanlig optiske eller elektriske egenskaper. Mor-av-perle, funnet i østers, og visse typer sommerfuglvinger har en vakker gjennomskinnelig utseende på grunn av regulariteter i sin nanoskala struktur. Uten nanoanalysis, ville vi aldri vite mekanismen bak dette.

  • Nanoanalysis av DNA struktur ble utført av X-ray chrystallography.
  • Den første kjemiske hvis struktur ble fotografert på nano-nivå var bordsalt.