Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kunnen de grootte en de vorm van nanodeeltjes duidelijk worden gezien door gepolariseerde optische microscoop?

Nee, u kunt de grootte en vorm van nanodeeltjes niet duidelijk zien met behulp van een gepolariseerde optische microscoop. Dit is waarom:

* Resolutielimieten: Gepolariseerde optische microscopen vertrouwen op zichtbaar licht voor beeldvorming. De resolutie van lichtmicroscopen wordt beperkt door de golflengte van het licht, dat is ongeveer 400-700 nanometer. Nanodeeltjes, met maten typisch onder de 100 nanometer, zijn veel kleiner dan de golflengte van licht. Dit betekent dat ze te klein zijn om afzonderlijk te worden opgelost door een traditionele optische microscoop.

* diffractie: Zelfs als een nanodeeltje iets groter zou zijn dan de golflengte van het licht, zou het beeld worden vervaagd door diffractie. Dit is het fenomeen waarbij licht rond een object buigt, waardoor een fuzzy halo ontstaat in plaats van een scherpe schets.

methoden voor het visualiseren van nanodeeltjes:

Om nanodeeltjes te zien, hebt u technieken met een hogere resolutie nodig dan optische microscopie:

* Elektronenmicroscopie: Transmissie -elektronenmicroscopie (TEM) en scanning elektronenmicroscopie (SEM) gebruiken elektronen in plaats van licht, wat een veel hogere resolutie biedt (tot aan het atoomniveau). Ze worden vaak gebruikt om nanodeeltjes in beeld te brengen.

* Atomic Force Microscopy (AFM): Deze techniek maakt gebruik van een scherpe punt om een ​​oppervlak te scannen, oppervlaktetopografie te onthullen en kan worden gebruikt om nanodeeltjes in beeld te brengen.

* dynamisch lichtverstrooiing (DLS): Hoewel hij niet direct nanodeeltjes visualiseert, meet DLS de grootteverdeling van deeltjes in een oplossing door te analyseren hoe ze licht verspreiden.

Gepolariseerde lichtmicroscopietoepassingen:

Gepolariseerde lichtmicroscopie is uitstekend voor het bestuderen van materialen die interageren met gepolariseerd licht, wat informatie onthult over hun structuur en dubbelbreking. Het wordt vaak gebruikt voor:

* analyse van kristallen: Het identificeren van verschillende kristaltypen op basis van hoe ze omgaan met gepolariseerd licht.

* Biologische monsters onderzoeken: Het observeren van structuren zoals spiervezels, celwanden en stressvezels in cellen.

* Polymeren en vezels analyseren: Het bepalen van de oriëntatie van moleculen in deze materialen.

Samenvattend: Hoewel gepolariseerde lichtmicroscopie een waardevol hulpmiddel is voor verschillende toepassingen, is het niet geschikt voor het visualiseren van de grootte en vorm van nanodeeltjes als gevolg van resolutiebeperkingen. Gespecialiseerde technieken zoals elektronenmicroscopie of atomaire krachtmicroscopie zijn nodig om nanodeeltjes op nanoschaal af te beelden.