Obrazowanie powierzchni styku o wysokiej rozdzielczości
Reakcje elektrochemiczne na powierzchni styku ciał stałych i cieczy często obejmują wymianę materiału na granicy faz, tak że na tych obszarach stale występuje przepływ substancji chemicznych. Zajście takiej reakcji zależy głównie od transportu odczynników między roztworem a obszarem sąsiadującym z naładowaną powierzchnią, jak również od tempa transferu elektronów. Aby skutecznie kontrolować procesy elektrochemiczne, niezbędna jest szczegółowe wiedza o złożonych zależnościach między adsorpcją odczynników elektrochemicznych, produktach pośrednich i końcowych na powierzchni elektrod, reaktywności powierzchni i morfologii powierzchni styku. Mikroskopia elektrochemiczna z sondą skaningową jest niezwykle skutecznym narzędziem do kontroli, analizy i uwidoczniania strumieni na powierzchni styku. Uczestnicy finansowanego przez UE projektu FUNICIS (Functional ion conductance and sensing) poszerzyli możliwości tej techniki mikroskopowego obrazowania czynnościowego do badania istotnych technologicznie powierzchni styku. Naukowcy opracowali nową metodę pozyskiwania obrazu, aby rejestrować wysokiej jakości mapy właściwości czynnościowych na tych powierzchniach (np. reaktywności). Wykazano skuteczność tej zaawansowanej metody na przykładzie nanocząstek katalitycznych, powierzchni zmodyfikowanych i nanorurek węglowych. Ta nowa platforma obrazowania umożliwia nie tylko rejestrację pojedynczych obrazów, lecz również uzyskiwanie filmów ukazujących reakcje elektrochemiczne na powierzchni styku. Pozwala to przenieść się na całkiem nowy poziom wiedzy o aktywności chemicznej materiałów. Nowo opracowana technika wysokiej jakości filmowania aktywności chemicznej została z powodzeniem wdrożona w mikroskopii skaningowej przewodności jonów. Zespół stworzył też nową metodę tworzenia i obrazowania złożonych nanostruktur 3D, korzystającą z nanopeptydowych sond o podwójnym korpusie. Kontrola elektrochemiczna strumieni jonów umożliwia drukowanie 3D w rozdzielczości odpowiedniej do skali nano. Dzięki projektowi FUNICIS powstało szereg metod obrazowania, dzięki którym można uwidoczniać ilościowo strumienie na powierzchni styku z nieosiągalną wcześniej rozdzielczością i dużą szybkością klatek. Te osiągnięcia znacząco przyczynią się do dokładnego zbadania reakcji elektrochemicznych.
