Том 17, № 3-4 (2024)

Разработан, опробован и оптимизирован новый способ обновления иглы сканирующего зондового микроскопа путем напыления на нее разных материалов. Выполнены эксперименты по напылению на иглу различных металлов, в сканирующем туннельном микроскопе этой иглой сняты сканы до и после напыления на нее металлов, оценено изменение разрешающей способности после напыления металлов как основного параметра микроскопа. Новый способ обновления зонда разрабатывался для первого в мире космического сканирующего туннельного микроскопа, однако он применим и для зондовых микроскопов других типов, например, для атомно-силовых микроскопов, а также для различных применений зондовых микроскопов в целом, в том числе для работающих в вакуумных камерах различного назначения.

Исследование морфологии объектов и их механических характеристик позволяет обнаруживать уникальные свойства клеток и связывать эти особенности с развитием в норме или при наличии патологий. Для измерения поверхности образца в сканирующей капиллярной микроскопии (СКМ) в качестве зонда используется заполненный электролитом капилляр с наноразмерным отверстием на кончике. Главным преимуществом СКМ является бесконтактная визуализация топографии биологических объектов в естественной среде – сканирование осуществляется без силового контакта кончика зонда с поверхностью образца. Дополнительно СКМ можно использовать для определения электрических зарядов на границе раздела твердое тело и жидкость. В этой статье мы описываем основы СКМ, возможности метода для визуализации клеток и измерения биомеханических свойств живых образцов.

В данной статье описано устройство для оперативного контроля углов наклона и углов между гранями прозрачных в диапазоне видимого излучения пластин. Рассчитан диапазон значений углов, которые позволяет измерять данная установка. Измерения и расчеты коэффициентов отражения образцов из кремния, сапфира, кварца и полиметилметакрилата, поверхности которых имеют различную шероховатость, позволили сформулировать ограничение на качество исследуемой поверхности: среднеквадратичная шероховатость не должна превышать 50 нм.

Наиболее полную информацию о микроструктуре образца можно получить, комбинируя разные виды микроскопии высокого разрешения. Такая комбинация оказывается особенно информативной, если измерения проводятся не просто на одном и том же образце, но и на одной и той же области образца – этот подход называется корреляционной микроскопией. Обычно такие измерения требуют специальной подготовки образца и его перемещения между двумя микроскопами. В данной работе описано использование корреляционной микроскопии, объединяющей сканирующую электронную (СЭМ) и лазерную сканирующую конфокальную (КЛСМ). С помощью этих двух методов исследованы электроформованные волокна желатина, нанесенные на металлизированное стекло. Показана возможность использования корреляционного анализа для совмещения изображений, полученных СЭМ и КЛСМ.

Образцы наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом, получали методом химического осаждения. В ходе оптимизации было выявлено, что для синтеза наночастиц диоксида марганца со средним гидродинамическим радиусом менее 1200 нм оптимальными параметрами синтеза являются: температура от 20 до 35 °С, масса KMnO₄ от 4 до 5 г и концентрация стабилизатора от 4 до 5%. Исследование образцов методом сканирующей электронной микроскопии показало, что образец наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом сформирован агрегатами неправильной формы размером от 1 до 75 мкм, которые состоят из наночастиц диаметром от 50 до 250 нм. Методом рентгеновской дифрактометрии исследована структура и установлено, что полученный образец обладает тетрагональной кристаллической решеткой, имеющей пространственную группу I4/m; о присутствии данной фазы говорит наличие слабоинтенсивных уширенных пиков. В результате анализа данных, полученных при моделировании взаимодействия молекулы алкилдиметилбензиламмония хлорида и оксида марганца через азот установлено, что представленные соединения являются энергетически выгодными (∆E = 1299,571 ккал/моль), а взаимодействие происходит через азот. Данное соединение обладает значением химической жесткости η ≥ 0,030 эВ, что свидетельствует о его стабильности. В результате анализа ИК-спектров алкилдиметилбензиламмония хлорида и наноразмерного диоксида марганца, стабилизированного алкилдиметилбензиламмония хлоридом, можно сделать вывод о том, что взаимодействие между алкилдиметилбензиламмония хлоридом и диоксидом марганца происходит через азот.