Quantitative Imaging on Microgels using Atomic Force Microscopy

Versuchsbeginn: 9:00 Uhr

AFM realisation, Funktionsskizze und Schema der gewonnen Messwerte
AFM realisation, Funktionsskizze und Schema der gewonnen Messwerte

Die Ziele dieses Experiments sind:

  1. Einführung in die mechanischen Eigenschaften von Polymermetzwerken in Form von Mikrogelpartikeln und wie diese auf Substraten immobilisiert werden können.
  2. Verständnis über und Anwendung der Rasterkraftmikroskopie (Atomic Force Microscpy, AFM) zur Messung elastischer Eigenschaften von Oberflächen an der Fest/Flüssig-Grenzfläche.
  3. Abbilden, Bestimmen und Analysieren der elastischen Eigenschaften von inhomogenen dünnen Filmen mit Hilfe des Hertz-Modells.

In diesem Versuch werden Siliziumoberfächen vorbereitet, mit Mikrogelen beschichten und mit einem AFM untersucht.

Die Beschichtung erfolgt mittels Spin-Coating. Die Praktikanten haben selbst die Wahl welche Parameter bei der Probenpräparation Sie variieren wollen und unter welchen Messbedingungen Sie die Charaktersierung der Proben durchführen.

Die Charakterisierung umfasst die Messung der Oberflächentopographie der der Mikrogelpartikel und zugehörige Korrekturen die für eine Naturgetreue Abbildung nötig sind.

Anschließend nutzen Sie das AFM um ortsaufgelöst Kraft-Abstandskurven aufzuzeichnen. Diese nutzen Sie um das, inhomogen über das Partikel, verteilte Young-Modul zu bestimmen. Final werten Sie die ermittelten Young-Module mit Hilfe von Histogrammen und Schnitten durch das Partikel aus.

Literatur

Für dieses Experiment ist die Literatur sowohl über die digitalen Inhalte der ULB als auch über die Verlage von innerhalb des Universitätsnetzes (z.B. eduroam) verfügbar. Die Links hierzu sind im Abschnitt Referenzen der Experimentieranleitung angegeben.