宾夕法尼亚州立大学 添加抗氧化剂可以提高聚合物电子显微镜的分辨率，显示出比之前在这张假彩色图像中观察到的结构(粉红色)更小的结构(蓝色)
荣誉:布鲁克·奎，宾夕法尼亚州立大学 暴露于某些环境或物质后，体内会产生活性分子，如自由基，进而导致细胞损伤
抗氧化剂可以通过在自由基影响细胞之前与自由基相互作用来减少这种损害
在化学工程和材料科学与工程教授恩里克·戈麦斯(Enrique Gomez)的带领下，宾夕法尼亚州立大学的研究人员应用这一概念来防止构成软性电子器件(如有机太阳能电池、有机晶体管、生物电子器件和柔性电子器件)的导电聚合物受到成像损伤
研究人员将他们的发现发表在今天的《自然通讯》上
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戈麦斯认为，可视化导电聚合物的结构对于进一步开发这些材料和实现软电子设备的商业化至关重要，但实际成像会造成损害，限制研究人员的视野和理解
“事实证明，抗氧化剂，就像你在浆果中发现的那些，不仅对你有好处，对聚合物显微镜也有好处，”戈麦斯说
聚合物只能用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)成像到某一点，因为用来形成图像的电子轰击会使样品破裂
研究人员检查了这种损害，目的是确定其根本原因
他们发现HRTEM电子束产生自由基，破坏了样品的分子结构
向聚合物样品中加入丁基羟基甲苯(一种通常用作食品添加剂的抗氧化剂)可以防止这种损害，并消除对成像条件的另一个限制——温度
“到目前为止，最大限度减少聚合物损害的主要策略是在非常低的温度下成像，”论文合著者布鲁克·奎说，她于8月在宾夕法尼亚州立大学地球和矿物科学学院获得了材料科学和工程博士学位
“我们的工作表明，在室温下添加抗氧化剂可以将光束损伤降至最低
" 虽然研究人员没有定量测试这种方法产生的分辨率极限，但他们能够以3
6埃，比之前16埃的分辨率有所提高
相比之下，一埃大约是人类头发宽度的百万分之一
聚合物是由分子链叠加而成的
先前成像的16埃的距离是链之间的距离，但是成像在3
6埃的厚度让研究人员可以看到链条上紧密接触的图案
对于这项研究中检测的导电聚合物，研究人员可以跟踪电子行进的方向
根据戈麦斯的说法，这使得他们能够更好地理解聚合物中的导电结构
“聚合物显微镜技术进步的关键是理解这些聚合物中损伤发生的基本原理，”戈麦斯说
“这一技术进步有望引领下一代有机聚合物
"
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