L'une des principales réalisations de l'ère des nanotechnologies est le développement de technologies de fabrication capables de fabriquer des nanostructures formées de plusieurs matériaux. Une telle intégration à l'échelle nanométrique de matériaux composites a permis des innovations dans les dispositifs électroniques, cellules solaires, et diagnostics médicaux.

Bien qu'il y ait eu des percées importantes dans la nano-fabrication, il y a eu beaucoup moins de progrès sur les technologies de mesure qui peuvent fournir des informations sur les nanostructures faites à partir de plusieurs matériaux intégrés. Des chercheurs de l'Université de l'Illinois Urbana-Champaign et Anasys Instruments Inc. présentent désormais de nouveaux outils de diagnostic pouvant prendre en charge la nano-fabrication de pointe.

"Nous avons utilisé la spectroscopie infrarouge basée sur un microscope à force atomique (AFM-IR) pour caractériser des nanostructures polymères et des systèmes de nanostructures polymères intégrées, " dit Guillaume King, le College of Engineering Bliss Professeur au Département des sciences mécaniques et du génie de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign. « Dans cette recherche, nous avons pu analyser chimiquement des lignes de polymères aussi petites que 100 nm. Nous pouvons également distinguer clairement différents polymères nanostructurés à l'aide de leurs spectres d'absorption infrarouge obtenus par la technique AFM-IR. »

En AFM-IR, un laser infrarouge (IR) à impulsions rapides est dirigé sur un échantillon mince qui absorbe la lumière IR et subit une expansion thermomécanique rapide. Une pointe AFM en contact avec la nanostructure polymère résonne en réponse à l'expansion, et cette résonance est mesurée par l'AFM.

"Alors que les nanotechnologues s'intéressent depuis longtemps à la fabrication de nanostructures intégrées, ils ont été limités par le manque d'outils permettant d'identifier la composition des matériaux à l'échelle nanométrique", a déclaré Craig Prater, co-auteur de l'étude et directeur de la technologie d'Anasys Instruments Inc. "La technique AFM-IR offre la capacité unique de cartographier simultanément la morphologie à l'échelle nanométrique et d'effectuer une analyse chimique à l'échelle nanométrique."