Une technique de microscopie combinée permet de capturer des polymères sous l'effet de la lumière
Des chercheurs associent la microscopie à force atomique à grande vitesse à une source de lumière laser pour l'observation en temps réel de films d'azo-polymères
L'élargissement de nos connaissances scientifiques passe souvent par une observation aussi précise que possible de ce qui se passe. Aujourd'hui, des chercheurs japonais ont observé le comportement à l'échelle nanométrique de films d'azo-polymères tout en les déclenchant avec une lumière laser.
Microscopie à force atomique à grande vitesse combinée à un système d'irradiation laser pour l'observation in situ en temps réel du processus de déformation des azo-polymères
Osaka University
Dans une étude publiée le mois dernier dans Nano Letters , les chercheurs de l'université d'Osaka ont utilisé la microscopie à force atomique à grande vitesse (HS-AFM) combinée à un microscope optique pour créer des films au fur et à mesure que les films polymères se modifiaient.
Les azo-polymères sont des matériaux photoactifs, c'est-à-dire qu'ils subissent des modifications lorsqu'ils sont éclairés par la lumière. Plus précisément, la lumière modifie leur structure chimique, ce qui modifie la surface des films. Cela les rend intéressants pour des applications telles que le stockage optique de données et la création de mouvements déclenchés par la lumière.
La possibilité d'initier ces changements à l'aide d'une lumière laser focalisée tout en capturant des images est connue sous le nom de mesure in situ.
"Il est habituel d'étudier les changements dans les films polymères en les soumettant à un traitement, tel que l'irradiation par la lumière, et en effectuant des mesures ou des observations par la suite. Toutefois, cette méthode ne fournit que des informations limitées", explique Keishi Yang, auteur principal de l'étude. "L'utilisation d'une installation HS-AFM comprenant un microscope optique inversé avec un laser nous a permis de déclencher des changements dans les films d'azo-polymère tout en les observant en temps réel avec une haute résolution spatio-temporelle."
Les mesures HS-AFM ont permis de suivre les changements dynamiques à la surface des films polymères dans des films à deux images par seconde. Il a également été constaté que la direction de la lumière polarisée utilisée avait une influence sur le motif final de la surface.
Des recherches plus approfondies utilisant l'approche in situ devraient permettre de mieux comprendre le mécanisme de déformation des azo-polymères sous l'effet de la lumière, ce qui permettra de maximiser le potentiel de ces matériaux.
"Nous avons démontré notre technique d'observation de la déformation des films polymères", explique Takayuki Umakoshi, auteur principal de l'étude. "Toutefois, ce faisant, nous avons montré le potentiel de la combinaison du HS-AFM à balayage de pointe et d'une source laser pour une utilisation dans les domaines de la science des matériaux et de la chimie physique.
Les matériaux et les processus qui réagissent à la lumière sont importants dans un large éventail de domaines de la chimie et de la biologie, notamment la détection, l'imagerie et la nanomédecine. La technique in situ permet d'approfondir la compréhension et de maximiser le potentiel et devrait donc être appliquée à divers dispositifs optiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Keishi Yang, Feng-Yueh Chan, Hiroki Watanabe, Shingo Yoshioka, Yasushi Inouye, Takayuki Uchihashi, Hidekazu Ishitobi, Prabhat Verma, Takayuki Umakoshi; "In Situ Real-Time Observation of Photoinduced Nanoscale Azo-Polymer Motions Using High-Speed Atomic Force Microscopy Combined with an Inverted Optical Microscope"; Nano Letters, Volume 24, 2024-2-26
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