Ampliar nuestra comprensión científica a menudo se reduce a observar lo más de cerca posible lo que está sucediendo. Ahora, investigadores de Japón han observado el comportamiento a nanoescala de películas de polímeros azoicos mientras las activan con luz láser.

En un estudio publicado el mes pasado en Nano Letters Los investigadores de la Universidad de Osaka utilizaron microscopía de fuerza atómica de alta velocidad (HS-AFM) con escaneo de punta combinada con un microscopio óptico para crear películas a medida que cambiaban las películas de polímero.

Los azopolímeros son materiales fotoactivos, lo que significa que sufren cambios cuando se les ilumina con luz. En concreto, la luz cambia su estructura química, lo que altera la superficie de las películas. Esto los hace interesantes para aplicaciones como el almacenamiento óptico de datos y el suministro de movimiento activado por luz.

Ser capaz de iniciar estos cambios con una luz láser enfocada mientras se capturan imágenes se conoce como medición in situ.

"Es habitual investigar los cambios en las películas de polímeros sometiéndolas a un tratamiento, como irradiarlas con luz, y luego realizar mediciones u observaciones. Sin embargo, esto proporciona información limitada", explica el autor principal del estudio, Keishi Yang. "El uso de una configuración HS-AFM que incluye un microscopio óptico invertido con láser nos permitió desencadenar cambios en películas de polímero azoico mientras las observamos en tiempo real con una alta resolución espaciotemporal".

Las mediciones HS-AFM pudieron rastrear los cambios dinámicos en las superficies de las películas de polímero en películas con dos fotogramas por segundo. También se descubrió que la dirección de la luz polarizada utilizada influía en el patrón final de la superficie.

Se espera que una mayor investigación utilizando el enfoque in situ conduzca a una comprensión profunda del mecanismo de deformación de los polímeros azo impulsados ​​por la luz, lo que permitirá maximizar el potencial de estos materiales.

"Hemos demostrado nuestra técnica para observar la deformación de la película de polímero", dice el autor principal del estudio, Takayuki Umakoshi. "Sin embargo, al hacerlo, hemos demostrado el potencial de combinar HS-AFM de escaneo de punta y una fuente láser para su uso en ciencia de materiales y química física".

Los materiales y procesos que responden a la luz son importantes en una amplia gama de campos de la química y la biología, incluida la detección, la obtención de imágenes y la nanomedicina. La técnica in situ brinda la oportunidad de profundizar la comprensión y maximizar el potencial y, por lo tanto, se espera que se aplique a diversos dispositivos ópticos.