La obtención de imágenes químicas de superficies es fundamental para comprender las relaciones entre estructuras, propiedades químicas y funcionales en disciplinas que abarcan la química, ciencias biológicas y materiales. Los métodos convencionales de análisis químico suelen estar restringidos por limitaciones de baja sensibilidad, resolución espacial a microescala, etiquetado extraño, alto vacío y destrucción de las muestras en estudio.
Científicos de la NPL y la Universidad de Utrecht han demostrado la capacidad de una técnica analítica novedosa llamada espectroscopia Raman mejorada con punta (TERS), que supera las limitaciones de los métodos analíticos convencionales y proporciona imágenes químicas no destructivas y sin etiquetas a nanoescala, en ambientes tanto aéreos como líquidos. Para que esta técnica se utilice más ampliamente, Se tuvieron que superar varios desafíos prácticos y desarrollar un proceso sólido para permitir resultados reproducibles y concluyentes. Esto se logró en el transcurso de varios años y ahora los científicos pueden usar TERS con éxito para caracterizar nanotubos de carbono de pared simple. películas delgadas de polímero, monocapas autoensambladas de moléculas orgánicas, defectos estructurales a nanoescala en grafeno de una sola capa, reacciones en sistemas catalíticos heterogéneos y moléculas pequeñas en células biológicas.
Con una metodología confiable implementada, TERS también tiene ahora el potencial de ser utilizado en nuevas áreas de aplicación, particularmente aquellos que requieren imágenes de superficies en líquido que no han sido posibles hasta hace poco. Dado que TERS proporciona conocimientos fundamentales sobre el comportamiento químico de los materiales, este conocimiento permitirá desarrollar nuevos productos a un ritmo más rápido, en una variedad de áreas tecnológicas por valor de miles de millones de dólares.
Dr. Naresh Kumar, investigador científico en NPL y autor principal, dijo:"Durante las últimas dos décadas, TERS ha surgido como una herramienta poderosa y confiable para la caracterización química de superficies a nanoescala, combinando la alta sensibilidad química de la espectroscopia Raman mejorada en la superficie (SERS) y la resolución espacial a nanoescala de la microscopía de sonda de barrido (SPM).
La publicación de este protocolo permitirá una mayor aceleración de la investigación de TERS en todo el mundo, y ayudar a los investigadores a obtener datos analíticos sólidos sobre una amplia variedad de materiales funcionales ".
Prof. Bert Weckhuysen, profesor de química inorgánica y catálisis en la Universidad de Utrecht, dijo:"La medición de eventos catalíticos a escala nanométrica es muy desafiante. Esto es necesario para desarrollar materiales catalíticos nuevos o muy mejorados para acelerar los procesos químicos, fomentando así la transición hacia una sociedad más sostenible. TERS es una de las técnicas prometedoras y los protocolos de medición informados en este artículo ayudarán a los científicos a descubrir las complejidades de los procesos catalíticos ".
