原子力显微镜

聚合物的研究

聚合物结构和形态的纳米尺度成像

由于与其他材料相比，聚合物具有坚固、环保和高性价比的特性，在研究和制造中无处不在。聚合物表面在微观尺度上存在不均匀性，这可能会影响其粘附性、润湿性、磨损性和在环境中的降解性，这使得它们可以进行定制，以适应非常广泛的用途。原子力显微镜已经成为表征聚合物的首选技术。它的一些优点是在分析过程中不需要使用真空或对样品进行导电覆盖;以及直接测量原子分辨率的高度和粗糙度的能力。此外，AFM技术不需要事先对样品进行复杂处理，就可以对不同聚合物薄膜的形貌、微观结构和结晶度进行表征。

bob电竞安全吗Bruker AFMs可以在纳米分辨率的TappingMode(成分映射，动态行为快速扫描)和专有技术下对聚合物进行无损原位成像PeakForce攻®(最高分辨率成像，定量属性映射)。这些和其他纳米尺度表征技术涵盖了结构长度尺度的所有范围:

分子排列/缺陷
纤维、薄片、刷子
间期、乳剂的域

显示截面包装材料的ULDPE粘结层到PS/LDPE密封胶层之间过渡的模数图像。图像大小3μm。

高分辨率的映射

组分或多相的纳米级分布对聚合物的功能至关重要。物理AFM尖端-样品相互作用能够同时检测多个样品属性。TappingMode相位成像提供了基于材料性能差异的定性成分映射。bob电竞安全吗Bruker’s AFMs能够详细描述:

无定形的，结晶的，中晶的区域
聚合物共混物中的纳米畴
乳剂的共聚物
聚合物复合材料中的纳米填料

PS-PMMA嵌段共聚物的模态形貌图(左)和相位图(右)。相位显示基于不同成分的材料特性的高分辨率对比。1.4µm扫描。

动态行为和过程的原位研究

聚合物动力学范围从固有热行为到与环境的相互作用。直接观察结构变化可以洞察关键机制和动力学控制:

结晶/融化
退化/分解
链和刷顺序
片晶的形成

的tip-scanningFastScan AFM支持实时和实空间动态行为的高速TappingMode成像，独立于样本大小和环境。

随着温度的变化，聚(二乙基硅氧烷)(PDES)通过固体、液体和液晶状态过渡的高速成像。

具有挑战性的聚合物结构的纳米尺度成像

某些聚合物特征，如刷状结构、链式包装和分子/点缺陷，很难成像。直接控制成像力对分辨这些分子和中尺度结构至关重要。PeakForce攻即使在最小的，最具挑战性的样品上，也可实现<100 pN的力控制，以实现最高分辨率的成像。由于该技术可以同时绘制力学特性和地形，因此使用该专利技术更容易实现全面的理解。

PeakForce攻丝在iPMMA上的亚分子分辨率粘附。100纳米的形象。(样本由马丁-路德大学的T. Thurn-Albrecht提供。)

定量弹性模量映射

聚合物材料的机械性能对:

优化配方/混合
管理加工条件
评估产品的生命周期

微观组织需要对界面/界面的杨氏模量和刚度进行表征。PeakForce QNM®提供开箱即用的纳米分辨率定量弹性模量映射，使研究人员更容易和有效地表征聚合物。

分层包装的PeakForce QNM图像显示纳米级结构和相边界附近的模量值。这些高分辨率的地图揭示了层界面附近片层的有序程度增加。4µm扫描。

定量粘弹性测量

聚合物的粘弹性特性是许多商业应用的核心，从隔振和减噪到减震、耐脏涂层和温度相关的要求。bob平台靠谱吗宏观尺度的特性由纳米尺度的结构控制，例如，界面、界面和域。要充分理解粘弹性行为，需要时间-温度叠加。

bob电竞安全吗力量的AFM-nDMA模式提供完全定量的粘弹性特性映射，包括存储和损失模量，以及损失切线(与附着力分离)。流变温度和频率范围可以在纳米尺度上构建主曲线。

四组分(COC, PE, LLDPE，弹性体)聚合物(左)的高分辨率存储模量图。在单个点上收集的存储模量光谱(右)。

有机半导体分子电导率图

导电聚合物用于许多电子应用(例如，有机光伏)。bob平台靠谱吗有机半导体的电荷输运性质和载流子迁移率与结构有序程度直接相关。在多个长度尺度上映射导电路径的能力是提高效率的关键。PeakForce-TUNA实现分子分辨率，定量电导率地图，而不破坏精致的样品。有了这项技术，研究人员现在可以直接可靠地将地形和纳米力学特性联系起来。