牛津儀器旗下Asylum Research與Materials Research Society（MRS）的在線教育平臺MRS OnDemand聯(lián)合舉辦了一場題為“超越形貌：AFM在聚合物研究中的最新進(jìn)展”的網(wǎng)絡(luò)工程講堂。此次活動旨在深入探討原子力顯微鏡（AFM）技術(shù)如何突破傳統(tǒng)表面形貌表征的局限，為聚合物材料科學(xué)研究提供更強(qiáng)大的多維分析能力。

隨著高分子科學(xué)和納米技術(shù)的飛速發(fā)展，聚合物材料的性能研究已不再局限于宏觀力學(xué)或化學(xué)分析，對其納米尺度的結(jié)構(gòu)、力學(xué)、電學(xué)及功能性質(zhì)的理解變得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的AFM技術(shù)雖能提供高分辨率的表面拓?fù)鋱D像，但現(xiàn)代科研對材料特性的探索需求已遠(yuǎn)不止于此。本次網(wǎng)絡(luò)講堂聚焦于AFM技術(shù)的最新進(jìn)展，展示了其在聚合物研究中的多元化應(yīng)用。

講座中，來自Asylum Research的技術(shù)專家系統(tǒng)介紹了多種先進(jìn)的AFM模式與功能。例如，通過定量納米機(jī)械性能映射（如PeakForce QNM?技術(shù)），研究人員能夠同時(shí)獲取樣品的形貌與局部的彈性、粘附力、耗散等力學(xué)性質(zhì)，這對于研究聚合物共混物的相分離、薄膜的均勻性、或生物聚合物的機(jī)械性能至關(guān)重要。電學(xué)表征模式如導(dǎo)電AFM（cAFM）和開爾文探針力顯微鏡（KPFM）可用于分析聚合物半導(dǎo)體、介電材料或光伏器件中的電荷傳輸、表面電位分布，為有機(jī)電子器件的研究提供了納米尺度的電學(xué)洞察。

熱分析領(lǐng)域的突破也同樣令人矚目。納米熱分析（nanoTA）技術(shù)允許在納米尺度上測量材料的局部熱轉(zhuǎn)變溫度（如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg），這對于理解聚合物復(fù)合材料中不同組分的熱行為、或檢測微觀相變具有不可替代的價(jià)值。紅外光熱誘導(dǎo)共振（PTIR或AFM-IR）技術(shù)更是將AFM的空間分辨率與紅外光譜的化學(xué)識別能力相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了亞微米乃至納米尺度的化學(xué)組分映射，使得直接可視化聚合物共混物、多層薄膜或生物材料中的化學(xué)分布成為可能。

本次網(wǎng)絡(luò)工程講堂通過詳實(shí)的案例研究，闡釋了這些先進(jìn)技術(shù)如何幫助科研人員解決聚合物研究中的實(shí)際挑戰(zhàn)，如優(yōu)化薄膜太陽能電池的活性層形貌、設(shè)計(jì)高性能的納米復(fù)合材料、或理解生物醫(yī)用聚合物的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系。Asylum Research與MRS OnDemand的合作，為全球材料科學(xué)家、工程師和學(xué)生提供了一個(gè)便捷高效的在線學(xué)習(xí)平臺，促進(jìn)了前沿表征技術(shù)的知識傳播與應(yīng)用交流。

本次“超越形貌”網(wǎng)絡(luò)講堂成功凸顯了現(xiàn)代AFM技術(shù)已從單一的形貌成像工具，演變?yōu)橐粋€(gè)強(qiáng)大的多功能納米分析平臺。它正推動著聚合物科學(xué)研究向更深入、更定量、更功能化的維度發(fā)展，為新材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)注入新的動力。