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新工具帮助纳米棒脱颖而出

赖斯大学的科学家已经开发出一种简单且价格合理的工具来对纳米颗粒进行计数和表征。

赖斯化学家克里斯蒂·兰德斯(Christy Landes)和斯蒂芬·林克(Stephan Link)的实验室创建了一个名为SEMseg的开源程序,以从扫描电子显微镜(SEM)图像中获取纳米粒子(小于100纳米的物体)的数据,否则这些图像很难甚至无法分析。

颗粒的大小和形状会影响它们在光电器件,催化剂和传感应用(如表面增强拉曼光谱)中的性能。

SEMseg在Landes和Rice研究生Rashad Baiyasi领导的一项研究中得到了描述,该研究在美国化学学会的《物理化学杂志》 A上进行。

该程序可以从GitHub上的https://github.com/LandesLab?tab=repositories下载。

SEMseg(用于SEM分割)源于该团队去年在《科学》杂志上的研究,该研究表明如何利用蛋白质将纳米棒推入手性组装体。兰德斯说:“这项工作是由此产生的结果。” “我们意识到没有定量分析SEM图像的好方法。”

通常使用复杂且昂贵的透射电子显微镜(TEM)来计数和表征单个或聚集的纳米棒,这种人工测量容易受到人为偏见,或者除非它们相距甚远,否则无法区分颗粒。SEMseg从低对比度,低分辨率的SEM图像中提取像素级数据,并将其重组为清晰的图像。

SEMseg可以快速区分紧密堆积的组件和聚集物中的单个纳米棒,以确定每个粒子的大小和方向以及它们之间的间隙大小。这样可以更有效地进行汇总的统计分析。

Baiyasi说:“ SEMseg可以在几分钟之内表征大型数据集中的纳米颗粒,这需要花费数小时才能进行手动测量。”

他说,分段纳米颗粒是指分离和表征聚集物中的每个组成颗粒。分离组成的纳米颗粒可以使研究人员分析和表征聚集体的异质结构。

Baiyasi说SEMseg可适用于原子力显微镜等其他成像技术,并可扩展到其他纳米粒子形状,例如立方体或三角形。

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