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Inúmeras inovações técnicas estão direta ou indiretamente ligadas a novos materiais. Para fomentar a inovação contínua, os pesquisadores querem aprofundar sua compreensão das propriedades físicas e químicas dos materiais (morfológicas, estruturais, magnéticas, térmicas e mecânicas) nas escalas macro, micro e nano.
Há muitas razões para entender e melhorar as propriedades dos materiais, aumentando sua utilidade e seu valor. Resistência, ductilidade, densidade, resistência à corrosão e condutância elétrica são apenas algumas das propriedades que podem ser vitais para aplicações aprimoradas ou até mesmo totalmente novas de um material.
Nos campos da pesquisa de polímeros e catalisadores, químicos e engenheiros químicos querem entender melhor as relações entre a estrutura e a função do material nas escalas micrométrica e nanométrica. As descobertas deles levam a novos sistemas de materiais com funcionalidade direcionada, vida útil ativa mais longa, custos de substituição mais baixos, maior resistência e melhor capacidade de fabricação.
O campo fascinante dos nanodispositivos tem o foco no desenvolvimento de tecnologia miniaturizada com funcionalidade exclusiva para sistemas eletrônicos, magnéticos, mecânicos e ópticos. Sensores, atuadores e dispositivos microfluidos são muito demandados para ajudar a resolver desafios globais de energia, comunicações e monitoramento crítico.
À medida que os cientistas expandem seu conhecimento sobre estruturas materiais, eles também querem entender como os materiais se comportam em resposta a luz, temperatura, pressão e outros estímulos. Além disso, as observações bidimensionais nem sempre produzem respostas em um mundo tridimensional. A formação de imagens, a análise e a caracterização de materiais devem, portanto, fornecer visibilidade real gerando informações em 3D sob uma variedade de condições ambientais.
É evidente que os materiais inovadores desempenham papéis essenciais em segurança, energia limpa, transporte, saúde humana e produtividade industrial. Não importa se explorando fontes de energia alternativas ou desenvolvendo materiais mais leves e resistentes e nanodispositivos sofisticados, a Thermo Fisher Scientific oferece uma ampla variedade de ferramentas de espectroscopia e microscopia eletrônica para a pesquisa fundamental e o desenvolvimento de novos materiais.
Paint adhesion analyzed with EM. Scratch-testing in a paint layer on steel is used to determine total depth of the scratch and any delamination effects on the adhesion layer.
Photonic upconversion nanoparticles (UCNPs), comprised of NaYF4, imaged with SEM. UCNPs are used in a variety of biomedical applications, including: as imaging contrast labels in cellulo, in vivo, and ex vivo, as biosensors for detection of antibiotics and toxins in food, as biosensors to measure biomarkers in biological fluids (e.g. whole blood, serum, urine), and as therapeutic agents against targets such as cancer cells.
NiTiZr shape-memory alloy imaged with high-resolution bright-field STEM. This material is a lightweight, solid-state alternative to conventional actuators such as hydraulic, pneumatic, and motor-based systems.
Paint adhesion analyzed with EM. Scratch-testing in a paint layer on steel is used to determine total depth of the scratch and any delamination effects on the adhesion layer.
Photonic upconversion nanoparticles (UCNPs), comprised of NaYF4, imaged with SEM. UCNPs are used in a variety of biomedical applications, including: as imaging contrast labels in cellulo, in vivo, and ex vivo, as biosensors for detection of antibiotics and toxins in food, as biosensors to measure biomarkers in biological fluids (e.g. whole blood, serum, urine), and as therapeutic agents against targets such as cancer cells.
NiTiZr shape-memory alloy imaged with high-resolution bright-field STEM. This material is a lightweight, solid-state alternative to conventional actuators such as hydraulic, pneumatic, and motor-based systems.
Pesquisa de baterias
O desenvolvimento de baterias tornou-se possível pela análise em várias escalas com microTC, SEM e TEM, espectroscopia Raman, XPS e visualização e análise 3D digital. Saiba como essa abordagem fornece as informações estruturais e químicas necessárias para construir baterias melhores.
Pesquisa de polímeros
A microestrutura de polímero determina as características e o desempenho do material em massa. A microscopia eletrônica permite uma análise abrangente micrométrica da morfologia e da composição do polímero para aplicações de Pesquisa e Desenvolvimento e de controle de qualidade.
Pesquisa de metais
A produção efetiva de metais requer um controle preciso de inclusões e precipitações. Nossas ferramentas automatizadas podem executar uma série de tarefas críticas para a análise de metais, incluindo: contagem de nanopartículas, análise química de EDS e preparação de amostras de TEM.
Pesquisa de catálise
Os catalisadores são essenciais para a maioria dos processos industriais modernos. Sua eficiência depende da composição e da morfologia microscópicas das partículas catalíticas. A EM com EDS é a técnica ideal para estudar essas propriedades.
Materiais 2D
A pesquisa de materiais inovadores está cada vez mais interessada na estrutura de materiais de baixa dimensão. A microscopia eletrônica de transmissão de varredura com correção de sonda e monocromação permite a formação de imagens de alta resolução de materiais bidimensionais.
Nanopartículas
Os materiais têm propriedades fundamentalmente diferentes nanometricamente e macrometricamente. Para estudá-las, a instrumentação S/TEM pode ser combinada com a espectroscopia de raios X por energia dispersiva para obter dados de resolução nanométrica ou até mesmo subnanométrica.
Teste de materiais automotivos
Cada componente em um veículo moderno é projetado para segurança, eficiência e desempenho. A caracterização detalhada dos materiais automotivos pela microscopia eletrônica e pela espectroscopia informa as decisões críticas do processo, as melhorias do produto e os novos materiais.
Folha de estilo para Guia técnicas (VERSÃO LONGA) e galeria de mídia
Preparação de amostra (S)TEM
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
Caracterização de materiais 3D
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
Prototipagem nanométrica
À medida que a tecnologia segue miniaturizando, a demanda por dispositivos e estruturas nanométricos aumenta cada vez mais. A nanoprototipagem 3D com instrumentos DualBeam ajuda a projetar, criar e inspecionar rapidamente protótipos funcionais micrométricos e nanométricos.
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Análise elementar EDS
A EDS proporciona informações de composição vitais para observações em microscópio eletrônico. Principalmente, nossos exclusivos sistemas detectores Super-X e Dual-X adicionam opções para maior produtividade e/ou sensibilidade, permitindo otimizar a aquisição de dados para atender às prioridades de pesquisa.
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Tomografia EDS 3D
A pesquisa de materiais modernos depende cada vez mais da análise nanométrica em três dimensões. A caracterização 3D, incluindo dados de composição para contexto químico e estrutural completos, é possível com a EM 3D e a espectroscopia de raios X por energia dispersiva.
Mapeamento elementar em escala atômica com EDS
A EDS de resolução atômica fornece um contexto químico sem igual para análise de materiais, diferenciando a identidade elementar de átomos individuais. Quando combinado com a TEM de alta resolução, é possível observar a organização precisa dos átomos em uma amostra.
ColorSEM
Usando a EDS (espectroscopia de raios X por energia dispersiva) com quantificação ao vivo, a tecnologia ColorSEM transforma as imagens SEM em uma técnica colorida. Agora, qualquer usuário pode adquirir dados elementares continuamente para obter informações mais completas do que nunca.
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Geração de imagens usando HRSTEM e HRTEM
A microscopia eletrônica de transmissão tem um valor inestimável para a caracterização da estrutura de nanopartículas e nanomateriais. A STEM e TEM de alta resolução permitem dados de resolução atômica juntamente com informações sobre composição química.
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Formação de imagens com contraste de fase diferencial
A pesquisa eletrônica moderna depende da análise nanométrica das propriedades elétricas e magnéticas. A STEM (DPC-STEM) de contraste de fase diferencial é capaz de gerar imagens da força e da distribuição de campos magnéticos em uma amostra e exibir a estrutura do domínio magnético.
Geração de imagens de amostras quentes
O estudo de materiais em condições reais muitas vezes envolve trabalhar em altas temperaturas. O comportamento dos materiais à medida que eles se recristalizam, derretem, deformam ou reagem na presença de calor pode ser estudado in situ com microscopia eletrônica de varredura ou ferramentas DualBeam.
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SEM ambiental (ESEM)
A SEM ambiental permite a geração de imagens dos materiais em seu estado nativo. Isso é perfeitamente adequado para pesquisadores acadêmicos e industriais que precisam testar e analisar amostras molhadas, sujas, reativas, gasosas ou não compatíveis com vácuo.
Espectroscopia de perda eletrônica de energia
A pesquisa da ciência de materiais se beneficia da EELS de alta resolução para uma ampla variedade de aplicações analíticas. Isso inclui mapeamento elementar de alto rendimento, alta taxa de sinal e ruído e sondagem de estados de oxidação e fótons de superfície.
Corte transversal
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
Experimentação in situ
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Análise de partículas
A análise de partículas tem uma função vital na pesquisa de nanomateriais e no controle de qualidade. A resolução nanométrica e a formação de imagens excelentes da microscopia eletrônica podem ser combinadas com software especializado proporcionando uma rápida caracterização de pós e partículas.
Catodoluminescência
A catodoluminescência (CL) descreve a emissão de luz de um material quando ele é excitado por um feixe de elétrons. Este sinal, captado por um detector CL especializado, carrega informações sobre a composição da amostra, defeitos de cristal ou propriedades fotônicas.
SIMS
O detector TOF-SIMS (espectrometria de massa iônica secundária de tempo de voo) para as ferramentas de microscopia eletrônica de varredura de feixe de íons focalizados (FIB-SEM) permite a caracterização analítica de alta resolução de todos os elementos na tabela periódica, mesmo em baixas concentrações.
Análise em várias escalas
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.
Preparação de amostra APT
A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.
Fluxo de trabalho de partículas automatizado
O fluxo de trabalho de nanopartículas automatizado (APW) consiste em um fluxo de trabalho de microscópio eletrônico de transmissão para análise de nanopartículas, oferecendo imagens de grande área e alta resolução e aquisição de dados nanométricos em um processamento dinâmico.
Preparação de amostra (S)TEM
Os microscópios DualBeam permitem a preparação de amostras ultrafinas e de alta qualidade para análise de (S)TEM. Graças à automação avançada, os usuários com qualquer nível de experiência podem obter resultados de nível especializado para uma ampla gama de materiais.
Caracterização de materiais 3D
O desenvolvimento de materiais muitas vezes requer caracterização 3D em várias escalas. Os instrumentos DualBeam permitem a secção em série de grandes volumes e a subsequente geração de imagens SEM nanométricas, que podem ser processadas em reconstruções 3D de alta qualidade da amostra.
Prototipagem nanométrica
À medida que a tecnologia segue miniaturizando, a demanda por dispositivos e estruturas nanométricos aumenta cada vez mais. A nanoprototipagem 3D com instrumentos DualBeam ajuda a projetar, criar e inspecionar rapidamente protótipos funcionais micrométricos e nanométricos.
Análise elementar EDS
A EDS proporciona informações de composição vitais para observações em microscópio eletrônico. Principalmente, nossos exclusivos sistemas detectores Super-X e Dual-X adicionam opções para maior produtividade e/ou sensibilidade, permitindo otimizar a aquisição de dados para atender às prioridades de pesquisa.
Tomografia EDS 3D
A pesquisa de materiais modernos depende cada vez mais da análise nanométrica em três dimensões. A caracterização 3D, incluindo dados de composição para contexto químico e estrutural completos, é possível com a EM 3D e a espectroscopia de raios X por energia dispersiva.
Mapeamento elementar em escala atômica com EDS
A EDS de resolução atômica fornece um contexto químico sem igual para análise de materiais, diferenciando a identidade elementar de átomos individuais. Quando combinado com a TEM de alta resolução, é possível observar a organização precisa dos átomos em uma amostra.
ColorSEM
Usando a EDS (espectroscopia de raios X por energia dispersiva) com quantificação ao vivo, a tecnologia ColorSEM transforma as imagens SEM em uma técnica colorida. Agora, qualquer usuário pode adquirir dados elementares continuamente para obter informações mais completas do que nunca.
Geração de imagens usando HRSTEM e HRTEM
A microscopia eletrônica de transmissão tem um valor inestimável para a caracterização da estrutura de nanopartículas e nanomateriais. A STEM e TEM de alta resolução permitem dados de resolução atômica juntamente com informações sobre composição química.
Formação de imagens com contraste de fase diferencial
A pesquisa eletrônica moderna depende da análise nanométrica das propriedades elétricas e magnéticas. A STEM (DPC-STEM) de contraste de fase diferencial é capaz de gerar imagens da força e da distribuição de campos magnéticos em uma amostra e exibir a estrutura do domínio magnético.
Geração de imagens de amostras quentes
O estudo de materiais em condições reais muitas vezes envolve trabalhar em altas temperaturas. O comportamento dos materiais à medida que eles se recristalizam, derretem, deformam ou reagem na presença de calor pode ser estudado in situ com microscopia eletrônica de varredura ou ferramentas DualBeam.
SEM ambiental (ESEM)
A SEM ambiental permite a geração de imagens dos materiais em seu estado nativo. Isso é perfeitamente adequado para pesquisadores acadêmicos e industriais que precisam testar e analisar amostras molhadas, sujas, reativas, gasosas ou não compatíveis com vácuo.
Espectroscopia de perda eletrônica de energia
A pesquisa da ciência de materiais se beneficia da EELS de alta resolução para uma ampla variedade de aplicações analíticas. Isso inclui mapeamento elementar de alto rendimento, alta taxa de sinal e ruído e sondagem de estados de oxidação e fótons de superfície.
Corte transversal
O corte transversal fornece dados adicionais ao revelar informações de subsuperfície. Os instrumentos DualBeam apresentam excelentes colunas de feixe de íons focalizados para corte transversal de alta qualidade. A automação permite realizar o processamento autônomo de amostras com alta produtividade.
Experimentação in situ
A observação direta e em tempo real de alterações microestruturais com a microscopia eletrônica é necessária para entender os princípios subjacentes de processos dinâmicos, como recristalização, crescimento de grãos e transformação de fases durante o aquecimento, o resfriamento e a umidificação.
Análise de partículas
A análise de partículas tem uma função vital na pesquisa de nanomateriais e no controle de qualidade. A resolução nanométrica e a formação de imagens excelentes da microscopia eletrônica podem ser combinadas com software especializado proporcionando uma rápida caracterização de pós e partículas.
Catodoluminescência
A catodoluminescência (CL) descreve a emissão de luz de um material quando ele é excitado por um feixe de elétrons. Este sinal, captado por um detector CL especializado, carrega informações sobre a composição da amostra, defeitos de cristal ou propriedades fotônicas.
SIMS
O detector TOF-SIMS (espectrometria de massa iônica secundária de tempo de voo) para as ferramentas de microscopia eletrônica de varredura de feixe de íons focalizados (FIB-SEM) permite a caracterização analítica de alta resolução de todos os elementos na tabela periódica, mesmo em baixas concentrações.
Análise em várias escalas
Os materiais novos precisam ser analisados em resolução cada vez maior, mantendo o contexto maior da amostra. A análise em várias escalas permite correlacionar várias ferramentas e modalidades de geração de imagens, como a microTC de raios X, DualBeam, laser PFIB, SEM e TEM.
Preparação de amostra APT
A tomografia por sonda atômica (APT) fornece análise de composição de resolução atômica 3D de materiais. A microscopia de feixe de íons focalizados (FIB) é uma técnica essencial para a preparação de amostra de alta qualidade, orientada e específica de local para a caracterização APT.
Fluxo de trabalho de partículas automatizado
O fluxo de trabalho de nanopartículas automatizado (APW) consiste em um fluxo de trabalho de microscópio eletrônico de transmissão para análise de nanopartículas, oferecendo imagens de grande área e alta resolução e aquisição de dados nanométricos em um processamento dinâmico.
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