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Type: TESE
Title: Processamento e funcionalização de pontas para aplicações biológicas de microscopia de força atômica
Title Alternative: Processing and functionalization of tips for biologial applications of atomic force microscopy
Author: Moreau, Alberto Luís Dario
Advisor: Cotta, Mônica Alonso, 1963-
Abstract: Resumo: Este trabalho teve como objetivo implementar a técnica de espectroscopia de força no Microscópio de Força Atômica (AFM) existente no LPD/IFGW/UNICAMP e aplicá-la ao estudo de pontas e amostras funcionalizadas com tiol (mercaptoundecanoic acid). Em particular, foi necessária uma caracterização minuciosa da ponta de AFM, utilizando imagens de microscopia eletrônica. Avaliamos a metalização da ponta com Au (necessária para a funcionalização), o raio da extremidade da ponta e as formas de aproximação da mesma em relação à amostra. Um estudo da constante de mola da alavanca onde se localiza a ponta foi realizado para obtermos valores das forças absolutas medidas. As medidas de força foram realizadas em atmosfera de N2 para evitarmos forças capilares embora também tenhamos realizado algumas medidas em meio ambiente. Variamos a técnica utilizada para a metalização da ponta (sputtering e deposição térmica), a concentração da solução tiol/etanol e os tempos de funcionalização das pontas e amostras. As medidas de força de adesão do tiol nos mostraram que a rugosidade da amostra interfere significativamente na área de contato entre ponta e amostra e conseqüentemente na dispersão nas forças. Apesar disso, nossos resultados forneceram valores de força de adesão e energia livre com a mesma ordem de grandeza que a literatura na área. Em paralelo, foram realizados testes de resistência e durabilidade com pontas de nanotubos de carbono, em colaboração com o Dr. Daniel Ugarte, além de imagens de AFM de amostras de DNA plasmídico, um possível candidato para futuros trabalhos com pontas funcionalizadas

Abstract: In this work we have implemented the force spectroscopy technique using the Atomic Force Microscopy (AFM) equipment at the LPD/IFGW/UNICAMP; this technique was applied to the study of functionalized tips and samples with thiol (mercaptoundecanoic acid). In particular, a detailed characterization of AFM tips with Electron Microscopy was carried out. We have studied the tip metalization with Au (necessary for functionalization), the tip radius and the several modes of tip-sample approximation. We have also studied models for the cantilever spring constant in order to evaluate the absolute force values. The force measurements were carried out in N2 atmosphere to prevent capillary forces, though we also carried out some measurements in laboratory atmosphere. Tip metalization techniques (sputtering and thermal deposition), the thiol/ethanol solution concentration and the functionalization times of tip and samples were varied in this work. The sample roughness can interfere in the contact area between tip and sample, and, thus on the thiol adhesion force measurements ¿ particularly on force values dispersion. In spite of that, our measurements provided values for the thiol adhesion forces and free energies in the same order of magnitude of the literature in the area. Parallel to this work, we have carried out resistance and durability tests with carbon nanotubes tips, in collaboration with Prof. Daniel Ugarte, as well as AFM images of plasmid DNA samples, a likely candidate for future work using funcionalized tips
Subject: Microscopia de força atômica
Funcionalização
Sondas com nanotubos de carbono
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2005
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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