Die Chemischen Kraftmikroskopie (chemical force microscopy, CFM)

Die che­mi­sche Kraft­mi­kro­sko­pie (chemical force microscopy, CFM) wurde von der NanoCraft Coating GmbH entwickelt. Die CFM ermöglicht es Ihre Oberflächen und Proben chemisch zu characterisieren. Hier­bei werden Daten zu einzelnen Ele­menten, Mo­le­külen sowie ma­kro­sko­pi­schen Ma­te­ri­al­eigenschaften und einzlenen che­mi­schen Funktionsgruppen auf Ober­flä­chen erhoben. Die analysierten na­no- und mikros­kala­ren Oberflächenbe­reiche können in grafischen Darstellungen zusammengefasst werden.

Funktionsprinzip der Chemischen Kraftmikroskopie

Schema eine von der NanoCraft Coating GmbH entwickelten Messspitze für die chemische Kraftmikroskopie.

Eine spe­zi­ell auf­be­rei­te­te AFM-Messpitze wird hierzu mit­tels einer in der NanoCraft Coating GmbH entwickelten Tech­nik mit einer spezifischen che­mi­schen End­grup­pe (zum Bei­spiel -OH, -CH3, -CF3, -NH2 oder -COOH) dicht be­legt. Somit erhält man eine che­misch ein­heit­li­che Ober­flä­che der Sonde. Spe­zi­fi­sche Wech­sel­wir­kun­gen zwi­schen der CFM-Messson­de und der ab­zu­bil­den­den Ober­flä­che sind durch die Wahl eines spezifischen Medium (wie zum Beispiel Wasser, pH stailisierten Lösungen oder Lösungsmitteln) abbildbar. Dabei erlaubt Stär­ke der ge­mes­se­nen Wech­sel­wir­kung zwischen Oberfläche und CFM-Spitze Rück­schlüs­se über die Dich­te der che­mi­schen End­grup­pen auf der Ober­flä­che.

Die CFM-Sonde kommt an jedem Mess­punkt mit der Ober­flä­che in Kon­takt und wird im Anschluss wie­der ge­trennt (Di­gi­ta­ler Pul­sed Force Mode). Ein zeilenweises Abtasten der  gesamten Oberflache folgt. Bei die­sem phy­si­ka­li­schen Vor­gang wer­den si­mul­tan die To­po­gra­phie, die Stär­ke/En­er­gie der Wech­sel­wir­kung sowie die Stei­fig­keit der Ober­flä­che be­stimmt. Im Folgenden können diese grafisch einem Bild­punkt zugeordnet werden.

Zusätzlich ist die Abbildunug von che­mi­schen Oberflächen, zum Beispiel in einem physiologischem Medium, zur Beobachtung von chemischen und physiologische Vorgängen möglich.

Die CFM bietet ein breit gefächtertes Anwendungspotential:

  • Abbildung von Oberflächen mit chemischem Kontrast
  • Abbildung hydrophiler/hydrophober Kontraste
  • Spezifische Abbildung biologischer Oberflächen
  • Spezifische Detektion von OH-Gruppen
  • Direkte Bestimmung intermolekularer Kräfte
  • Bestimmung von Adhäsionskräften
  • Bestimmung interpartikulärer Wechselwirkungen
  • Induktion von lokal definierten chemischen Reaktionen

Gerne stehen wir Ihnen mit unserer Expertise auch als Servicedienstleister zur Verfügung. Näheres hierzu erfahren Sie unter Dienstleistungen zur Analytik.