原子力顯微鏡在高分子領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛,以下是對其應(yīng)用的詳細(xì)介紹:
單分子結(jié)構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)研究:
原子力顯微鏡通過其基于原子間相互作用力的原理,將目標(biāo)分子固定在AFM原子力顯微鏡探針與基底之間,通過控制原子力顯微鏡探針相對基底的位移來操縱樣品分子,實(shí)現(xiàn)對分子結(jié)構(gòu)及相互作用的定量化探測。
該技術(shù)操作簡便、適用面廣,具有較高的時(shí)間和空間分辨率,以及較寬的力學(xué)測量范圍,因此被廣泛用于合成與天然高分子等眾多體系中的分子內(nèi)及分子間相互作用的研究。
高分子薄膜領(lǐng)域的Z新應(yīng)用技術(shù):
在定位觀察薄膜時(shí),原子力顯微鏡可采用碳納米管定位法以及針尖打孔定位法對所觀察的樣品進(jìn)行定位,實(shí)現(xiàn)對樣品進(jìn)行離位處理之后再次精確定位。
在測量高分子薄膜厚度時(shí),AFM原子力顯微鏡可采用針尖打孔法和漂膜法通過制備斷面臺(tái)階精確測量薄膜厚度。
對于基于特殊相分離形貌的嵌段共聚物薄膜,原子力顯微鏡針尖可以對其表面進(jìn)行鍛造納米加工。
細(xì)胞的物理特性研究:
AFM原子力顯微鏡在細(xì)胞的物理特性研究中也發(fā)揮了重要作用,如細(xì)胞的粘附、遷移、極化和分化,以及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的細(xì)胞器組織和運(yùn)輸?shù)?。通過原子力顯微鏡的測量,可以研究細(xì)胞的剛度和粘度等機(jī)械特性。
高分子表面形貌和分子間弱相互作用的研究:
AFM原子力顯微鏡因其獨(dú)特的分辨率,能夠獲得高分子表面的精細(xì)結(jié)構(gòu),成為高分子科學(xué)的一個(gè)重要研究手段。
原子力顯微鏡可以測定極微弱的力,從而研究分子間的弱相互作用,特別適用于高分子共混物或高分子嵌段高聚物等非均相樣品的研究。
高分子表面基團(tuán)的特異性研究:
通過對AFM原子力顯微鏡針尖進(jìn)行特殊的修飾,可以特異性地研究高分子表面基團(tuán)的分布,這對于理解和控制高分子材料的性質(zhì)具有重要意義。
總的來說,原子力顯微鏡以其獨(dú)特的優(yōu)勢,在高分子領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著重要作用,為高分子科學(xué)的研究提供了有力的技術(shù)支持。