光学显微镜和深度学习用于在宏观尺度上对纳米粒子的绝对量化,并估计它们的数量度

科学领域:

• 纳米技术 纳米技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 精确的纳米粒子度测定对于各种应用至关重要.
• 现有的方法可能是复杂的,耗时的,或缺乏绝对量化.
• 开发一种简单可靠的纳米粒子计数方法是必不可少的.

研究的目的:

• 引入和验证一种新的,简单的,绝对的方法来估计纳米粒子数量度.
• 评估拟议方法在不同纳米粒子类型的准确性和适用性.
• 确定新技术的理论性能极限.

主要方法:

• 蒸发体积分析 (EVA):纳米粒子分散 (微升) 在玻璃上干燥,使用光学显微镜和人工神经网络计算整个干燥面积 (毫米平方) 的纳米粒子.
• 微镜合和自动化纳米粒子计数.
• 使用参考方法的验证和使用各种纳米颗粒 (上转换,聚烯,银) 的测试.

主要成果:

• 蒸发体积分析 (EVA) 方法在估计纳米粒子度方面表现出很高的准确性,对于60nm Tm³⁺-doped upconversion纳米粒子的相对标准不确定性为2.7%.
• 使用两个独立的参考方法获得了可比的度值.
• 该方法在与80nm尼罗河红色多聚烯和90nm银纳米颗粒进行测试时显示出更广泛的适用性.

结论:

• 蒸发体积分析 (EVA) 提供了一种简单,绝对和准确的方法来确定纳米粒子数量度.
• 该技术具有多功能性,适用于各种纳米粒子类型和尺寸.
• 对理论极限的进一步分析将指导EVA的最佳使用和发展.