Framsteg inom infraröd spektroskopi i nanoskala för att utforska flerfasiga polymera system

Flerfasiga polymera system omfattar lokala domäner med dimensioner som kan variera från några tiotals nanometer till flera mikrometer. Deras sammansättning bedöms vanligtvis med hjälp av infraröd spektroskopi, vilket ger ett genomsnittligt fingeravtryck av de olika materialen som ingår i den undersökta volymen. Detta tillvägagångssätt ger dock inga detaljer om arrangemanget av faserna i materialet. Gränsskiktsområden mellan två polymerfaser, ofta i nanoskala, är också svåra att komma åt. Fototermisk infraröd spektroskopi i nanoskala övervakar den lokala responsen hos material som exciteras av infrarött ljus med den känsliga sonden i ett atomkraftsmikroskop (AFM). Medan tekniken är lämplig för att undersöka små egenskaper, såsom enskilda proteiner på orörda guldytor, är karakteriseringen av tredimensionella multikomponentmaterial mer svårfångad. Detta beror på en relativt stor volym material som genomgår fototermisk expansion, definierad av laserfokuseringen på provet och av de termiska egenskaperna hos de polymera beståndsdelarna, jämfört med nanoskaleområdet som undersöks av AFM-spetsen. Med hjälp av en polystyrenpärla (PS) och en polyvinylalkoholfilm (PVA) utvärderar vi det rumsliga fotavtrycket för fototermisk infraröd spektroskopi i nanoskala för ytanalys som en funktion av positionen för PS i PVA-filmen. Effekten av objektets position på infraröda bilder i nanoskala undersöks, och spektra erhålls. Några perspektiv på framtida framsteg inom området fototermisk infraröd spektroskopi i nanoskala ges, med tanke på karakterisering av komplexa system med inbäddade polymera strukturer.