Heterogeneidade da Capacidade Dissipativa e do Módulo de Young em Superfícies Poliméricas: Contraste de Fase em AFM com Contato Periódico

Abstract

O contraste de fase em microscopia de força atômica no modo de contato periódico é determinado pela topografia, viscoelasticidade e pelas propriedades adesivas das amostras. A maximização da quantidade de informação extraída das imagens exige que o procedimento de aquisição seja previamente definido através da escolha adequada do ângulo de fase entre a onda aplicada ao cristal piezoelétrico, que provoca a oscilação da sonda, e a onda gerada pela resposta do fotodetector. O efeito da topografia no contraste de fase é minimizado somente se as duas senóides (oscilação da sonda e resposta do fotodetector) forem ortogonais. Escolhendo teta = -90°, os domínios brilhantes na imagem são mais dissipativos que os domínios escuros, porém o oposto é observado usando teta = +90°. Esta regra é obtida da análise de operação do instrumento, e é experimentalmente verificada com uma amostra preparada pelo recobrimento parcial de uma superfície de mica com um filme de borracha natural. Três diferentes filmes foram analisados e revelaram diferentes padrões de domínios: domínios duros em uma matriz mole são observados em um látex copolimérico sintético, enquanto que um filme de borracha natural apresenta domínios moles em uma matriz mais dura, e um filme compósito de borracha natural com polifosfato de sódio é formado por domínios duros e moles, interpenetrantes.

Formation of calcium crystallites in dry natural rubber particles

“…Simultaneous imaging of the two modes was carried out following an image acquisition procedure detailed elsewhere [12]. A silicon probe tip with nominal diameter of 20 nm and spring constant of 50 N m −1 was oscillated mechanically at the resonant frequency of about 100 kHz.…”

Redução da hidrofilicidade de filmes biodegradáveis à base de amido por meio de polimerização por plasma

“…Por meio do monitoramento da diferença de fase entre a oscilação da haste e o sinal padrão, que movimenta a cerâmica piezoelétrica durante a varredura, é possível detectar variações na composição, adesão, atrito e viscoelasticidade, entre outras propriedades. Como a imagem de fase não é afetada por grandes diferenças de altura, ela proporciona uma observação clara das características finas da amostra que podem ser ocultadas pela topografia rugosa da superfície [17][18][19] .…”

Avaliação do desempenho de pré-tratamentos à base de bissilanos sobre aço carbono e aço galvanizado utilizados na indústria automotiva.

“…As mudanças de fase da oscilação da sonda e, portanto o contraste de fase das imagens, podem depender de um grande número de parâmetros, como a amplitude livre de oscilação, a razão entre a amplitude livre e a amplitude mantida durante uma varredura, o ambiente de operação, a geometria da sonda, além de características morfológicas e químicas da superfície. A partir da interação destes parâmetros, as imagens de contraste de fase podem ser otimizadas para mapear diferentes características mecânicas da superfície [116].…”

“…As interações que atuam entre a sonda e a amostra são basicamente por forças atrativas do tipo van der Waals [117]. A Figura 1.9 apresenta o esquema de operação de um microscópio de força atômica [116]. …”