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SEM Characterization番外篇
曾经在SEM Characterization中遇到乱入的蚊子骚扰,一掌拍下,据说历史上有4个诺贝尔奖的研究成果都是关于蚊子的,临时决定让其为science献身,蚊虫恐惧症及密集恐惧症者请回避。
1. 先用导电胶将其固定在样品台上,喷金处理;
喷金是为了更好的观察蚊子的形貌;SEM成像原理是用电子束扫描样品,如果样品不导电,样品上就会累积起负电荷,电荷的多少会影响成像质量。采用镀一层导电薄膜(通常导电介质多用Pt,Pt-Pd,Au,Au-Pd,C等)来提高样品的导电性,表面的负电荷通过导电膜和样品台释放接地,消除荷电现象,故喷金以后,样品上就不会有太多的负电荷,这样成像比较稳定;尤其是非导电样品,绝缘电阻大,在电子束的连续扫描下,样品表面逐渐积累负电荷,形成相当高的负电场,排斥入射电子,二次电子发射不稳定,并随机偏转二次电子轨迹,影响探测器接收电子,造成图像晃动,亮度突变、出现无规则的明暗条纹,即所谓的“荷电效应”。当然,喷金后可以增加二次电子发射率,使图像信噪比增强,样品表征更清晰。
2. 蚊子喷金后送入样品室,在高真空,低电压电流下观察。
1)先来一张放大20倍的整体图,可以看出蚊子主要结构还算比较完整。
2)下面是放大160倍的蚊子头部图像,第一次近距离看到蚊子的复眼,像一串葡萄的感觉;蚊子头部成球形,复眼由数百颗大小均一的、直径为26um的半球组成,各个半球状的小眼均匀排列(密堆六方),大小相同,堪称perfect。
3)继续将眼睛放大到400倍,复眼结构更加清晰了,清楚的看到小眼之间还有一些凸起的结构存在;蚊子复眼能看到侧面的东西,但看不见背后,所以打蚊子要从其背后下黑手。
4)眼睛再放大至800倍、1500倍、2000倍观察,小眼放大图看起来像米粑,小眼之间的凸起机构像倒立的小蘑菇,这种凸起结构和半球状的小眼(微、纳米结构)使蚊子具有优异的疏水性能。
5)再来看看不同倍数下腿、身体部位微纳米结构,身体和腿部位都有密密麻麻的凸起,底部还有网状的结构,这些结构使蚊子有超强的疏水性,也是蚊子能停留在水面上的原因;蚊子虽然有漂亮的复眼,但它的触觉、嗅觉系统更发达,因此它能根据气味朝着目标发动袭击。
近些年,仿生材料及技术得到很多的启发和应用,研究者们利用蚊子复眼的宽视野,疏水性特点可用来研究照相机镜头,获得宽画幅的图像和抗水性强的产品。对疏水和超疏水新材料的研究借鉴于蚊子腿部、翅膀的纳米结构,获得纳米强疏水新材料。
3.再来膜拜下其他大神拍的蚊子渲染图片
好肥的一只,肢体健全又清晰
彩色SEM蚊子图像,发达的触角、嗅觉系统
头部图像,眼睛中仿佛带着愤怒
黑白的自然多了
眼睛部分非常漂亮
一对复眼“囧囧”有神
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GMT+8, 2024-11-23 15:03
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