组合显微镜技术观察光驱动聚合物的纳米级行为

扩大我们的科学理解往往归结为尽可能近距离地观察正在发生的事情。现在，来自日本的研究人员在用激光触发偶氮聚合物薄膜的同时，观察到了它们的纳米级行为

在上个月发表在《纳米快报》上的一项研究中，大阪大学的研究人员使用尖端扫描高速原子力显微镜（HS-AFM）与光学显微镜相结合，在聚合物薄膜发生变化时产生薄膜

偶氮聚合物是光活性材料，这意味着当光照射到它们上时，它们会发生变化。具体来说，光会改变它们的化学结构，从而改变薄膜的表面。这使得它们对于诸如光学数据存储和提供光触发运动之类的应用非常有趣

在拍摄图像时能够用聚焦的激光启动这些变化被称为原位测量

“通常通过对聚合物膜进行处理来研究其变化，例如用光照射，然后进行测量或观察。然而，这提供的信息有限，”该研究的主要作者杨凯诗解释道。“使用HS-AFM装置，包括带激光的倒置光学显微镜，使我们能够触发偶氮聚合物膜的变化，同时以高时空分辨率实时观察它们。”

HS-AFM测量能够以每秒两帧的速度跟踪电影中聚合物膜表面的动态变化。还发现所使用的偏振光的方向对最终的表面图案有影响

使用原位方法进行的进一步研究有望彻底了解光驱动偶氮聚合物变形的机制，使这些材料的潜力最大化

该研究的资深作者Takayuki Umakoshi说：“我们已经证明了我们观察聚合物膜变形的技术。”。“然而，在这样做的过程中，我们已经展示了将尖端扫描HS-AFM和激光源相结合用于材料科学和物理化学的潜力。”

对光做出反应的材料和过程在化学和生物学的广泛领域都很重要，包括传感、成像和纳米医学。原位技术提供了加深理解和最大化潜力的机会，因此有望应用于各种光学器件