Ilmuwan di Universitas Northwestern menggunakan pewarna fluoresen sebagai cara mudah untuk memeriksa materi tertipis di dunia. Penemuan baru tersebut dinamakan mikroskop pendingin flouresensi.
Jiaxing Huang, asisten profesor ilmu teknik material Sekolah Teknik & Sains Terapan McCormick dan kelompok risetnya menggunakan pewarna untuk menciptakan teknik pencitraan baru untuk melihat grafene. Obyek itu merupakan lembaran atom tunggal yang dipercaya ilmuwan dapat digunakan untuk menghasilkan elektronik transparan dan fleksibel berbasis karbon berbiaya rendah.
Sebagai material tertipis di dunia, grafene dan turunannya seperti oksida grafene cukup menantang untuk dilihat. Metode pencitraan saat ini untuk bahan grafene biasanya mahal dan mengkonsumsi waktu dalam pengerjaan teknik.
Sebagai contoh, mikroskop gaya atom, yang mampu memindai metarial dengan ujung kecil sering digunakan untuk memperoleh gambaran bahan grafene.
Tapi itu adalah proses lambat yang hanya bisa melihat pada daerah-daerah kecil pada permukaan halus. Mikroskop Pindai Elektron yang mampu memindai sebuah permukaan dengan elektron energi tinggi, hanya dapat berfungsi jika materi itu ditempatkan dalam vakum kedap udara. Beberapa metode mikroskopik optik tersedia, tetapi mereka memerlukan penggunaan substrat khusus juga.
“Tidak ada teknik yang cukup umum untuk memenuhi beragam kebutuhan pencitraan dalam penelitian dan pengembangan kelompok bahan-bahan baru ini,"
kata Huang.
"Sebagai contoh, orang telah mengusulkan meletakkan bahan-bahan grafene di lembaran plastik elektronik fleksibel, tapi melihat mereka dalam plastik sangat menantang. Jika satu hal tidak dapat meloloskan bahan-bahan ini maka kontro l kualitas akan menjadi sulit, "tambahnya.
Pelabelan fluoresen telah digunakan secara rutin untuk gambar sample biologis, biasanya dengan menggunakan pewarna fluoresen yang membuat obyek penelitian menyala di bawah mikroskop fluoresensi.
Tapi, teknik semacam ini tidak bekerja untuk bahan-bahan grafene karena mekanisme yang disebut pendinginan fluoresensi, yang dapat mematikan fluoresensi dari molekul pewarna dekatnya.
"Jadi kami berpikir, bagaimana kalau kita hanya menaruh pewarna di mana-mana?" kata Huang. "Dengan cara itu, seluruh latar belakang akan menyala dan di mana pun anda memiliki grafene akan menjadi gelap. “Ini strategi terbalik yang ternyata bekerja dengan indah,” tambahnya.
Ketika Huang dan kelompoknya melapisi dengan sebuah sampel grafene fluoresen dan meletakkannya di bawah mikroskop fluoresensi - yang jauh lebih murah dan mudah tersedia - mereka memperoleh gambar sejelas yang diperoleh AFM dan SEM. Tim menamakan teknik baru mereka mikroskop pendingin flouresensi.
Jiaxing Huang, asisten profesor ilmu teknik material Sekolah Teknik & Sains Terapan McCormick dan kelompok risetnya menggunakan pewarna untuk menciptakan teknik pencitraan baru untuk melihat grafene. Obyek itu merupakan lembaran atom tunggal yang dipercaya ilmuwan dapat digunakan untuk menghasilkan elektronik transparan dan fleksibel berbasis karbon berbiaya rendah.
Sebagai material tertipis di dunia, grafene dan turunannya seperti oksida grafene cukup menantang untuk dilihat. Metode pencitraan saat ini untuk bahan grafene biasanya mahal dan mengkonsumsi waktu dalam pengerjaan teknik.
Sebagai contoh, mikroskop gaya atom, yang mampu memindai metarial dengan ujung kecil sering digunakan untuk memperoleh gambaran bahan grafene.
Tapi itu adalah proses lambat yang hanya bisa melihat pada daerah-daerah kecil pada permukaan halus. Mikroskop Pindai Elektron yang mampu memindai sebuah permukaan dengan elektron energi tinggi, hanya dapat berfungsi jika materi itu ditempatkan dalam vakum kedap udara. Beberapa metode mikroskopik optik tersedia, tetapi mereka memerlukan penggunaan substrat khusus juga.
“Tidak ada teknik yang cukup umum untuk memenuhi beragam kebutuhan pencitraan dalam penelitian dan pengembangan kelompok bahan-bahan baru ini,"
kata Huang.
"Sebagai contoh, orang telah mengusulkan meletakkan bahan-bahan grafene di lembaran plastik elektronik fleksibel, tapi melihat mereka dalam plastik sangat menantang. Jika satu hal tidak dapat meloloskan bahan-bahan ini maka kontro l kualitas akan menjadi sulit, "tambahnya.
Pelabelan fluoresen telah digunakan secara rutin untuk gambar sample biologis, biasanya dengan menggunakan pewarna fluoresen yang membuat obyek penelitian menyala di bawah mikroskop fluoresensi.
Tapi, teknik semacam ini tidak bekerja untuk bahan-bahan grafene karena mekanisme yang disebut pendinginan fluoresensi, yang dapat mematikan fluoresensi dari molekul pewarna dekatnya.
"Jadi kami berpikir, bagaimana kalau kita hanya menaruh pewarna di mana-mana?" kata Huang. "Dengan cara itu, seluruh latar belakang akan menyala dan di mana pun anda memiliki grafene akan menjadi gelap. “Ini strategi terbalik yang ternyata bekerja dengan indah,” tambahnya.
Ketika Huang dan kelompoknya melapisi dengan sebuah sampel grafene fluoresen dan meletakkannya di bawah mikroskop fluoresensi - yang jauh lebih murah dan mudah tersedia - mereka memperoleh gambar sejelas yang diperoleh AFM dan SEM. Tim menamakan teknik baru mereka mikroskop pendingin flouresensi.
Sumber: nanowerk.com
