(Ειδήσεις Nanowerk) Μια πρωτοποριακή μέθοδος για τη μέτρηση της θερμοκρασίας δειγμάτων μεγέθους νανομέτρων εντός α ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) αναπτύχθηκε από τον καθηγητή Oh-Hoon Kwon και την ερευνητική του ομάδα στο Τμήμα Χημείας στο UNIST. Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία, που χρησιμοποιεί νανοθερμόμετρα βασισμένα στη φασματοσκοπία καθοδωφωταύγειας (CL), ανοίγει νέες δυνατότητες για την ανάλυση των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων λεπτών δειγμάτων και την προώθηση της ανάπτυξης υλικών υψηλής τεχνολογίας. Τα ευρήματα αυτής της έρευνας έχουν δημοσιευτεί στο ACS Nano («Θερμομετρία καθοδοφωταύγειας νανοκλίμακας με οξείδιο βαρέων μετάλλων με πρόσμειξη λανθανίδης σε ηλεκτρονική μικροσκοπία μετάδοσης»). Σχηματική απεικόνιση της νανοθερμομετρίας καθοδωφωταύγειας (CL). (Εικόνα: UNIST) Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης επιτρέπει στους ερευνητές να παρατηρούν δείγματα σε μεγέθυνση εκατοντάδων χιλιάδων φορές μεταδίδοντας μια δέσμη ηλεκτρονίων μικρού μήκους κύματος μέσω του δείγματος. Ανιχνεύοντας το φως που εκπέμπεται από το δείγμα μέσω της φασματοσκοπίας εκπομπής ακτίνων καθόδου, οι ερευνητές μπορούν να αναλύσουν λεπτομερώς τις φυσικές και οπτικές ιδιότητες του δείγματος σε κλίμακα νανομέτρων. Τα πρόσφατα ανεπτυγμένα νανοθερμόμετρα βασίζονται στην εξαρτώμενη από τη θερμοκρασία μεταβολή της έντασης μιας συγκεκριμένης ζώνης εκπομπής ακτίνων καθόδου ιόντων ευρωπίου (Ευ3+). Συνθέτοντας νανοσωματίδια εμποτισμένα με ιόντα ευρωπίου εντός οξειδίου του γαδολινίου (Gd2O3), η ερευνητική ομάδα εξασφάλισε ελάχιστη ζημιά από την δέσμη ηλεκτρονίων, επιτρέποντας μακροχρόνια πειράματα. Μέσω δυναμικής ανάλυσης, η ομάδα επιβεβαίωσε ότι η αναλογία έντασης της ζώνης εκπομπής φωτός από ιόντα ευρωπίου είναι ένας αξιόπιστος δείκτης θερμοκρασίας, με ένα εντυπωσιακό σφάλμα μέτρησης περίπου 4 °C χρησιμοποιώντας σωματίδια νανοθερμομέτρου μεγέθους περίπου 100 νανόμετρων. Αυτή η μέθοδος προσφέρει υπερδιπλάσια ακρίβεια από τις συμβατικές τεχνικές μέτρησης θερμοκρασίας TEM και βελτιώνει σημαντικά τη χωρική ανάλυση. Επιπλέον, η ομάδα απέδειξε τη δυνατότητα εφαρμογής των νανοθερμομέτρων προκαλώντας αλλαγές θερμοκρασίας με λέιζερ εντός του TEM και μετρώντας ταυτόχρονα τη θερμοκρασία και τις δομικές διακυμάνσεις σε πραγματικό χρόνο. Αυτή η ικανότητα επιτρέπει την ανάλυση των θερμοδυναμικών ιδιοτήτων σε επίπεδο νανομέτρων ως απόκριση σε εξωτερικά ερεθίσματα, χωρίς να παρεμβαίνει στις τυπικές διαδικασίες ανάλυσης TEM. Ο Won-Woo Park, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, τόνισε τη μη επεμβατική φύση της διαδικασίας μέτρησης της θερμοκρασίας, τονίζοντας ότι η αλληλεπίδραση μεταξύ της δέσμης ηλεκτρονίων μετάδοσης και των σωματιδίων του νανοθερμομέτρου επιτρέπει την ανίχνευση θερμοκρασίας σε πραγματικό χρόνο χωρίς να διακόπτεται η απεικόνιση TEM. Σημείωσε, «Το μεγάλο πλεονέκτημα του ανεπτυγμένου νανομέτρου είναι ότι η διαδικασία μέτρησης της θερμοκρασίας δεν παρεμβαίνει στην υπάρχουσα ανάλυση ηλεκτρονικών μικροσκοπίων μετάδοσης», προσθέτοντας, «καθώς η θερμοκρασία μετριέται με χρήση φωτός, ένα υποπροϊόν που δημιουργείται από την αλληλεπίδραση μεταξύ της μετάδοσης δέσμη ηλεκτρονίων και το σωματίδιο νανομέτρων, είναι δυνατό να μετρηθεί η εικόνα του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου μετάδοσης και να ανιχνευθεί η θερμοκρασία σε πραγματικό χρόνο». Ο καθηγητής Kwon υπογράμμισε τη σημασία αυτής της έρευνας, δηλώνοντας ότι «Οι ανεπτυγμένοι δείκτες μέτρησης θερμοκρασίας, όταν συνδυάζονται με τεχνικές απεικόνισης σε πραγματικό χρόνο, διευκολύνουν την παρατήρηση τοπικών αλλαγών θερμοκρασίας ως απόκριση σε εξωτερικά ερεθίσματα». Δήλωσε περαιτέρω, «Αυτή η πρόοδος είναι έτοιμη να συμβάλει σημαντικά στην ανάπτυξη υλικών υψηλής τεχνολογίας, όπως δευτερεύουσες μπαταρίες και οθόνες».

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64811.php