Academia Raman - Leia

As tecnologias de telas emergentes exigem alto brilho, baixo consumo de energia e maior vida útil. Matrizes de LEDs autoemissivos de tamanho micrométrico, ou microLEDs (µLEDs), são consideradas fortes candidatas a substituir as telas OLED ou LCD atuais.

Todo analista que já registrou espectros Raman está ciente das dificuldades em acessar as informações dos espectros quando as amostras fluorescem. Do ponto de vista do instrumento, a emissão fluorescente é a mesma que a emissão Raman; ou seja, há um comprimento de onda de excitação do laser e há emissão no lado de comprimento de onda mais longo do laser.

A orientação de um cristal pode ser determinada a partir da mudança de fase do diagrama micro-Raman P/O experimental em relação ao calculado para uma determinada face do cristal.

A observação da assinatura nanoRaman de uma amostra enquanto ela passa por modificações induzidas eletroquimicamente pode revelar o aparecimento local de espécies transitórias e possibilitar o estudo de sua cinética de formação.

Analyze microplastics in salt down to 1 µm with confidence. This application note highlights Raman microscopy as the reference method capable of such precise analysis, and shows how to tackle high particle loads, overlapping particles, and trace levels through optimized sample preparation, smart sampling strategies, and robust statistical analysis.

A espectroscopia micro-Raman foi utilizada para obter o perfil de profundidade de um guia de ondas produzido por uma reação de troca iônica em um monocristal de óxido metálico ferroelétrico e para revelar as mudanças nas ligações químicas e na estrutura atômica que ocorrem nesse processo.

A obtenção e coleta simultânea de respostas TERS em finas lâminas de WS2, com dois lasers, enriquece sua resposta espectral e fornece informações valiosas sobre suas propriedades optoeletrônicas, além de reduzir o tempo total de aquisição e evitar variações no sinal de sonda.

Raman imaging combined with Layers app enables rapid and non-constructive layer analysis for delayed-release formulations.

A espectroscopia Raman, combinada com a microscopia de força atômica (AFM), permite uma caracterização precisa em nanoescala das camadas que compõem as células solares de película fina, bem como a contaminação cruzada que ocorre em suas interfaces.

A espectroscopia Raman, combinada com a modelagem quimiométrica, permite a quantificação não destrutiva e de alto rendimento da composição de excipientes em misturas de pós farmacêuticos.

A técnica GD-OES oferece uma maneira de caracterizar a superfície de camadas subjacentes, analisando crateras GD-OES por meio de Raman e µ-XRF, confirmando a ausência de alterações na superfície em revestimentos orgânicos/inorgânicos complexos.

A microscopia Raman, combinada com a aquisição de dados de alto rendimento, permite a qualificação rápida e não destrutiva de medicamentos e a caracterização química de comprimidos farmacêuticos.

A microscopia confocal Raman 3D permite a detecção não destrutiva e a localização espacial de formas cristalinas minoritárias do princípio ativo farmacêutico em extrudados, possibilitando uma caracterização abrangente do estado sólido.

Este estudo utiliza o analisador Raman in vivo RZ-660 para rastrear a penetração do retinol na pele humana ao longo do tempo. Os mapas de profundidade e imagem Raman revelam a difusão através das camadas epidérmicas e as alterações na hidratação, fornecendo evidências quantitativas para apoiar as alegações cosméticas de hidratação e antienvelhecimento.

A microscopia Raman combinada com a análise quimiométrica permite a caracterização precisa e não destrutiva de folhas de celulose, determinando a cristalinidade, o teor amorfo e distinguindo celulose I e II para um controle de qualidade otimizado.

Neste artigo, apresentamos a combinação das técnicas de espectroscopia Raman, fotoluminescência e MEV-CL, onde os instrumentos não estavam fisicamente conectados. Materiais nanoestruturados inteligentes exigem uma compreensão abrangente de sua morfologia, composição elementar e química. A solução nanoGPS Suite permite a combinação colocalizada de diversas técnicas de microscopia, proporcionando uma caracterização completa de materiais nanoestruturados e uma sobreposição precisa dos resultados obtidos.

A espectroscopia Raman é uma ferramenta essencial para a caracterização de semicondutores. No entanto, a resolução espacial da espectroscopia Raman é limitada pelo limite de difração a cerca de 200-300 nanômetros, o que pode ser insuficiente para analisar as características cada vez menores dos dispositivos eletrônicos modernos.

Neste estudo, optamos por investigar a pirita e os minerais circundantes a fim de identificar as diferentes fases minerais, bem como as variações químicas em escalas micro e nano. O uso de diferentes instrumentos de microscopia e a sua localização conjunta permitem uma caracterização abrangente da amostra e uma sobreposição precisa de todas as imagens.

Este estudo destaca a espectroscopia Raman correlacionada a partículas (PCRS) como uma técnica poderosa para combinar a caracterização de partículas com a identificação química, permitindo uma compreensão mais profunda do desempenho de medicamentos em diversas formas farmacêuticas (sprays, comprimidos, cremes).

As placas bipolares são componentes essenciais das células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) – elas distribuem o gás combustível e o ar, além de conduzirem eletricidade. Diversos materiais e tratamentos de superfície foram desenvolvidos para aprimorar suas propriedades. Neste trabalho, descrevemos um estudo de engenharia reversa de uma placa bipolar proveniente de um veículo comercial, utilizando espectroscopia de emissão óptica por dispersão de gás (GD-OES) e espectroscopia Raman. As análises revelaram que a placa possuía um revestimento de carbono amorfo sobre uma base de titânio.

Neste artigo, apresentamos como nossas microscopias Raman e de fluorescência de raios X podem ser combinadas para lançar luz sobre as origens do universo. Mostramos alguns exemplos em um fragmento de meteorito e em uma inclusão de água em uma matriz de quartzo.

Muitos desafios ainda precisam ser superados antes que a promessa dos materiais 2D se concretize na forma de nanodispositivos práticos. Uma técnica de caracterização em nanoescala, rica em informações, é necessária para qualificar esses materiais e auxiliar na implementação de aplicações baseadas em materiais 2D.

A prevalência de alergias no mundo situa-se entre 30 e 40%. Apesar da existência de tratamentos médicos como anti-histamínicos e dessensibilização, esse número continua a aumentar. Assim, nesta nota de aplicação, a identificação e a caracterização química de aeroalérgenos por microscopia Raman permitirão prevenir a exposição de pessoas com alergias respiratórias a esse tipo de alérgeno no ar interior e exterior.

Esta Nota Aplicação descreve três tipos diferentes de ferramentas espectroscópicas utilizadas para a caracterização de protetores solares e discute os resultados obtidos. Estas incluem espectroscopia de fluorescência para fotoatividade, análise de tamanho de partículas para composição e microscopia Raman para investigação da formulação.

A espectroscopia Raman permite uma análise precisa e não destrutiva de tensões em semicondutores de 4H-SiC. Este estudo demonstra como os deslocamentos dos picos nos espectros Raman revelam variações de tensão decorrentes de tratamentos de superfície como corte, lapidação e CMP (polimento químico-mecânico), auxiliando no controle de qualidade e na otimização de processos na indústria eletrônica.

Espectros Raman polarizados são apresentados juntamente com uma discussão sobre a associação das espécies de simetria do modo vibracional normal e a razão de despolarização do espalhamento Raman.

O açúcar, um ingrediente alimentar amplamente consumido, está presente em inúmeros produtos alimentícios, incluindo sobremesas e bebidas. Sua produção envolve diversas etapas — extração, purificação, cristalização e secagem — cada uma apresentando riscos potenciais de contaminação por equipamentos e embalagens à base de plástico. Neste trabalho, demonstramos o fluxo de trabalho típico para análise de microplásticos utilizando microespectroscopia Raman.

Guias de onda de canal segmentado foram fabricados em KTiOPO4 monocristalino por meio de um processo topotático de troca catiônica parcial. Os guias de onda obtidos por troca iônica mantêm a alta susceptibilidade não linear do KTiOPO4, permitindo seu funcionamento como fontes de luz laser com duplicação de frequência.

Os materiais de carbono são cruciais devido à sua ampla aplicação em indústrias como o armazenamento de energia. A análise do carbono ajuda a garantir a qualidade e o desempenho do material. No entanto, sua complexidade e variabilidade estrutural, como a presença de defeitos e disparidades morfológicas, representam desafios, dificultando uma análise precisa.

Nesta nota de aplicação, a espectroscopia Raman é explorada como uma técnica mais fácil e flexível para quantificar componentes comuns em uma suspensão de CMP, como benzotriazol e glicina, sem qualquer preparação de amostra ou consumíveis dispendiosos.

Na indústria alimentícia, a caracterização de compostos é uma etapa crucial para garantir a qualidade dos produtos ou para fornecer informações aos clientes, especialmente aqueles com alergias. Nesta nota de aplicação, mostramos como as espectroscopias ópticas e a difração a laser podem auxiliar na caracterização de compostos alimentares, particularmente em um produto específico, o leite.

A espectrometria de emissão óptica por descarga luminescente de radiofrequência pulsada, acoplada ao sistema de pulverização catódica ultrarrápida, oferece a análise ultrarrápida do perfil elementar em profundidade de filmes finos de plástico para películas protetoras de tela de dispositivos móveis. Ao combinar essa técnica com a análise z-Scan por espectroscopia Raman, é possível obter informações importantes sobre a fabricação de películas protetoras para telas de smartphones.

Para o estudo de um medicamento, as características das partículas (contagem, tamanho e composição química) e a distribuição dos compostos (tamanho e espacial) estão entre os parâmetros-chave que determinam fortemente a qualidade do produto, devido ao seu grande impacto na taxa de dissolução (e, portanto, na biodisponibilidade) da forma farmacêutica sólida final. A difração a laser e a microscopia Raman foram aplicadas para destacar os benefícios da combinação dessas duas tecnologias na caracterização de partículas.

As imagens TEPL e TERS apresentam boa correlação com as imagens morfológicas AFM obtidas simultaneamente, e todas são consistentes em revelar a natureza (número de camadas) das lamelas de MoS2. Após a deconvolução, o sinal TEPL é capaz até mesmo de revelar inhomogeneidades locais dentro de uma lamela de MoS2 de 100 nm. A medição com sonda Kelvin corrobora as medições TEPL e TERS e amplia o poder dessas ferramentas combinatórias aprimoradas por ponta.

Espectroscopia e imagem Raman de ressonância e fora de ressonância são usadas para examinar a variação espacial da estrutura do estado sólido e o caráter eletrônico de flocos de MoS2 com poucas camadas. A aquisição simultânea de espectros de fotoluminescência com o espalhamento Raman fornece maneiras complementares de gerar imagens espectrais de Raman e fotoluminescência de filmes finos de MoS2.

As bandas Raman na região de baixa energia do espectro de cristais são atribuídas aos chamados modos vibracionais externos da rede cristalina. As bandas Raman desses modos vibracionais externos (fônons de baixa energia) são muito sensíveis à estrutura cristalina e à orientação em relação à polarização do laser incidente, bem como às interações moleculares dentro do cristal. Os modos vibracionais de baixa energia de muitos cristais moleculares orgânicos apresentam seções de choque de espalhamento Raman muito elevadas. Espectros e imagens Raman de fônons de baixa energia em cristais bidimensionais (2D), como o MoS₂ com poucas camadas, revelam variações espaciais na estrutura do estado sólido que não são evidentes nas bandas de energia mais alta.

Os materiais 2D representam o estado da arte em nanoeletrônica e optoeletrônica. Caracterizar suas propriedades estruturais com uma abordagem não destrutiva em escala micrométrica é de grande importância.

A aplicação das regras de seleção vibracional é geralmente ensinada em relação aos movimentos vibracionais de moléculas individuais. No entanto, muitos dos materiais estudados por espectroscopia infravermelha ou Raman são sólidos e até mesmo monocristais. Além disso, alguns materiais, como sólidos covalentes ou iônicos, não possuem espécies moleculares associadas a eles. Consequentemente, há uma necessidade de compreender a aplicação da teoria de grupos para a determinação dos modos vibracionais espectroscopicamente ativos de cristais. O método de correlação é ideal para esse propósito.

Não fosse o problema da fotoluminescência, apenas um comprimento de onda de excitação a laser seria necessário para realizar a espectroscopia Raman. Neste trabalho, examinamos o problema da fotoluminescência do material analisado e do substrato sobre o qual ele é suportado. A seleção de um comprimento de onda de excitação que não gere fotoluminescência reduz o nível de ruído e produz um espectro Raman com uma relação sinal-ruído superior. Além disso, discutimos o fenômeno da espectroscopia Raman de ressonância e o efeito que o comprimento de onda de excitação a laser exerce sobre o espectro Raman.

Todos nós consumimos ou já consumimos bebidas açucaradas pelo menos uma vez. O teor de açúcar nessas bebidas deve ser regulamentado. Além disso, para evitar as propriedades negativas do açúcar, ele foi substituído por adoçantes. Estes possuem menor poder adoçante do que os açúcares naturais. Seja açúcar ou adoçante, seu teor deve ser controlado. Neste trabalho, demonstramos que a espectroscopia Raman é uma solução para identificar e avaliar as concentrações de açúcar/adoçante em um processo de controle de qualidade.

À medida que as exigências para veículos elétricos e outros dispositivos portáteis se tornam cada vez maiores, a necessidade de baterias de alto desempenho e a capacidade de monitorar as características físicas e químicas dos materiais da bateria continuarão a aumentar. Entre os novos materiais para baterias que estão sendo cada vez mais utilizados em baterias recarregáveis de íon-lítio, destacam-se os fosfatos de ferro-lítio (LFP), usados para compor o cátodo, e o silício revestido com carbono (Si@C), usado para fabricar o ânodo.

A desinfecção das mãos com gel hidroalcoólico tornou-se uma prática diária. Entretanto, o álcool 70° já era utilizado há ainda mais tempo para desinfetar feridas. Contudo, para manter a eficácia, a concentração de álcool nesses produtos não deve ser inferior a um limite definido e precisa ser controlada. Esta nota de aplicação demonstra como avaliar as concentrações de álcool em um processo de controle de qualidade com espectroscopia Raman.

Filmes poliméricos multicamadas, compostos por diferentes materiais, são utilizados em diversas aplicações industriais. A análise dessas multicamadas é importante para o suporte, especialmente no que diz respeito à segurança e ao controle de desempenho. Neste trabalho, utilizamos microscopia Raman por meio de análise de seção transversal e perfilamento de profundidade confocal para investigar a composição química de dois filmes multicamadas.

O recente desenvolvimento da análise TERS com iluminação lateral possibilita inclusive a investigação do comportamento de estruturas baseadas em grafeno durante o funcionamento do dispositivo.

Devido à crise da COVID-19, o álcool em gel tornou-se parte da nossa rotina diária. No entanto, o seu uso não está isento de riscos potenciais devido ao seu conteúdo de microplásticos. HORIBA oferece todas as ferramentas necessárias para analisar e caracterizar a presença de microplásticos em álcoois em gel: microscópios Raman de alta performance, kit de filtração específico e, principalmente, o poderoso software de detecção de partículas ParticleFinder ™. Analisamos 3 amostras de álcool em gel, provenientes de diferentes países, e conseguimos identificar o conteúdo de plástico de cada uma.

Nos últimos anos, as partículas núcleo-casca têm atraído considerável atenção devido às suas propriedades inteligentes. Tamanho, morfologia e composição são as principais características que afetam fortemente o desempenho e as aplicações adequadas dessas estruturas.

A espectroscopia Raman é bem conhecida como um poderoso método analítico para análises químicas qualitativas. Menos conhecido é o fato de que, sob certas condições, a espectroscopia Raman também pode ser um método eficaz para análises quantitativas. Neste trabalho, demonstramos essa capacidade de análise quantitativa em diversas condições, envolvendo diferentes solutos em solução e misturas de soluções, bem como suas aplicações em análises farmacêuticas, como a uniformidade de conteúdo.

A utilização da espectroscopia Raman de superfície aprimorada por temperatura TERS para revelar a densidade de defeitos na estrutura dos nanotubos de carbono (CNTs) é de interesse para uma melhor compreensão das propriedades elétricas dos dispositivos fabricados com esses nano-objetos. Através da TERS, é possível estudar não apenas a concentração de defeitos, mas também as mudanças de quiralidade local decorrentes dos diferentes modos de respiração radial, o efeito da pressão e a distribuição de tensão em nível de nanotubo de carbono individual.

A fotoluminescência pode fornecer informações sobre a composição e a estrutura do estado sólido de um material. A alta resolução espectral de um espectrômetro Raman pode ser útil na realização de espectroscopia de fotoluminescência de materiais no estado sólido, particularmente quando os espectros de emissão consistem em bandas estreitas ou mesmo linhas. A capacidade de realizar espectroscopias de fotoluminescência e Raman simultaneamente com o mesmo instrumento é vantajosa, especialmente no estudo de cristais bidimensionais. Quando usado para realizar espectroscopia de fotoluminescência, o espectrômetro Raman se torna dois instrumentos em um.

A espectroscopia Raman e a espectroscopia Raman de ressonância provaram ser ferramentas de pesquisa importantes para investigar as relações estrutura-função em enzimas.

A espectroscopia Raman pode ser usada para determinar a temperatura de um material quando outros métodos mais diretos são impraticáveis ou inviáveis. A temperatura do material pode afetar a posição dos picos das bandas Raman. Quando uma banda Raman sofre um deslocamento significativo com a temperatura, o monitoramento da posição do pico pode ser a maneira mais direta de determinar a temperatura, desde que o espectrômetro Raman tenha resolução espectral suficiente. Outro método consiste em determinar a temperatura a partir da razão entre as intensidades dos sinais Stokes e anti-Stokes de uma determinada banda Raman. Este último método requer a capacidade de detectar luz em comprimentos de onda maiores e menores que o do laser e uma medição precisa da função de resposta do instrumento em função do comprimento de onda.

Devido à Covid-19, uma ampla variedade de máscaras de proteção está disponível no mercado. Esses tipos de máscaras se distinguem, principalmente, por suas diferentes eficiências relacionadas à capacidade de filtração. Essas diferenças nas propriedades de proteção tornaram essencial a caracterização da composição das máscaras. Neste artigo, apresentamos por que o microscópio confocal Raman multimodo LabRAM Soleil ™ é a ferramenta ideal para estudar a distribuição e a composição das fibras das máscaras.

Os espectros Raman de sólidos cristalinos e amorfos com a mesma composição química podem ser significativamente diferentes, principalmente devido à presença ou ausência de ordem espacial e simetria translacional de longo alcance, respectivamente. O objetivo desta edição do Molecular Spectroscopy Workbench é auxiliar os leitores a compreenderem a física subjacente que afeta os espectros Raman de sólidos cristalinos e amorfos. Vetor de onda, espaço recíproco e zona de Brillouin são explicados em relação à espectroscopia Raman de sólidos.

Uma plataforma de imagem que combina microscopia Raman com tecnologia de imagem hiperespectral e de campo escuro aprimorada foi utilizada para estudar seções de tecido pulmonar contendo nanotubos de carbono. Ela permitiu a fácil identificação das regiões contendo os nanotubos de carbono, seguida pela caracterização espectroscópica da composição química.

Os espectros Raman de uma determinada face de um monocristal podem ser significativamente diferentes dependendo da objetiva utilizada para a aquisição do espectro. Este artigo explica a física subjacente às mudanças na intensidade relativa e até mesmo na posição dos picos de certas bandas Raman, em função da objetiva utilizada para obter o espectro.

A poluição por plásticos provenientes de equipamentos de pesca é um problema global que prejudica o meio ambiente. A reciclagem de equipamentos de pesca danificados ou abandonados é uma forma de mitigar o problema; no entanto, a natureza exata do polímero deve ser conhecida para identificar o fluxo de reciclagem correto. Neste artigo, o espectrômetro Raman de bancada MacroRAM com BallProbe® remoto é utilizado para identificar rapidamente os plásticos presentes em diversas amostras de redes de emalhar.

Medimos soluções de lisozima sob condições que sabidamente afetam seu estado físico, a fim de investigar o potencial da espectroscopia Raman como uma ferramenta não invasiva e sem marcadores para avaliar a estabilidade de formulações proteicas. Os resultados deste estudo identificaram bandas de assinatura Raman específicas nessa proteína, que podem ser usadas para identificar resíduos de aminoácidos individuais que refletem alterações estruturais em proteínas.

Guias de onda segmentadas foram fabricadas em monocristal de KTiOPO4 por meio de um processo topotático de troca catiônica parcial. As guias de onda obtidas por troca iônica mantêm a alta susceptibilidade não linear do KTiOPO4, permitindo seu funcionamento como fontes de luz laser com duplicação de frequência. Aplicamos imagens Raman tridimensionais (3D) para compreender e caracterizar as alterações nas ligações químicas e na estrutura cristalina, bem como para medir a estrutura volumétrica dos segmentos da guia de onda.

Na etapa final do processo de formulação, as indústrias farmacêutica e cosmética precisam controlar seus produtos para verificar se a distribuição dos compostos no produto final, ou em sua forma de aplicação (por exemplo, dispersos na pele para um produto intradérmico), é homogênea e estável, a fim de garantir a eficácia do produto. Neste artigo, apresentamos por que a microscopia confocal Raman é uma excelente ferramenta para a caracterização de produtos após a formulação.

Na área de polímeros, a microscopia Raman tornou-se uma das ferramentas de caracterização mais importantes devido à grande quantidade de informações químicas e estruturais que podem ser extraídas de um único resultado.

Como o estado físico pode afetar o comportamento farmacêutico dos fármacos, é importante saber o que controla a cristalização, as reações no estado sólido, a estabilidade de fase e a solubilidade.

Um dos maiores desafios no desenvolvimento farmacêutico de um novo produto consiste em sua formulação, que impacta significativamente a liberação e a eficácia das moléculas ativas no organismo.

As rochas naturais que compõem a Terra são complexas. Elas consistem em um agregado de um ou mais minerais. Cada mineral pode ser definido por sua composição química e sua estrutura cristalina, podendo também conter inclusões fluidas. Os geólogos precisam de técnicas de caracterização poderosas para obter informações detalhadas sobre a história da formação das rochas.

Resultante da combinação da espectroscopia Raman e da microscopia óptica, a imagem hiperespectral Raman provou ser uma ferramenta indispensável na área farmacêutica. Este artigo abordará diversas aplicações da imagem hiperespectral Raman desenvolvidas em nosso laboratório, a fim de demonstrar a importância da técnica.

A espectroscopia Raman é um método conveniente para investigar as ligações químicas e a estrutura do estado sólido de cristais, sendo sensível à presença de dopantes, impurezas e defeitos cristalinos na rede cristalina hospedeira. Aqui está o que você precisa saber sobre como o espectro Raman de um cristal hospedeiro é afetado por dopantes e impurezas.

A comunidade científica está cada vez mais interessada na contaminação ambiental por plásticos. Recentemente, esse interesse na contaminação de sistemas aquáticos por plásticos se voltou para partículas menores, os microplásticos.

A espectroscopia Raman de ressonância demonstra um aumento de sinal de até 10⁶. Nesta visão geral, é apresentada uma descrição detalhada de como a espectroscopia Raman de ressonância difere da espectroscopia Raman convencional, com alguns exemplos específicos explicados.

A espectroscopia Raman confocal é uma importante ferramenta analítica em diversas áreas e tem demonstrado alta eficiência em aplicações específicas nos campos cosmético e/ou farmacêutico. Seu caráter não invasivo e sua alta sensibilidade molecular a tornam uma das técnicas analíticas sem marcadores preferidas para a caracterização de materiais como produtos para a pele e cosméticos.

Com o aumento das doenças alérgicas nos últimos anos, técnicas rápidas e confiáveis para a caracterização e identificação de tipos de pólen são necessárias. Os exemplos apresentados demonstram que a microespectroscopia Raman pode ser aplicada com sucesso na análise e identificação de pólen presente no ar.

A atmosfera contém uma grande variedade de partículas em suspensão (aerossóis) que diferem em composição química e distribuição de tamanho, dependendo da região atmosférica, das condições meteorológicas e da atividade antropogênica. Suas dimensões variam de alguns nanômetros a dezenas de micrômetros e seu tempo de vida na atmosfera pode chegar a várias semanas, de modo que podem impactar os climas globais e regionais.

Há muito tempo que cientistas forenses, funcionários da alfândega e historiadores enfrentam o desafio de verificar e autenticar documentos impressos apenas com base nas tintas utilizadas. Analisar uma tinta in situ na superfície do papel é uma tarefa difícil, e muitas vezes impossível, e técnicas como GC-MS e HPLC são fundamentalmente destrutivas, exigindo procedimentos complexos de extração para isolar os componentes da tinta antes da análise.

A diferenciação de polimorfos é importante, particularmente na indústria farmacêutica. Demonstramos a praticidade do uso da espectroscopia Raman para diferenciar formas cristalinas para caracterização e triagem de polimorfos, e explicamos aspectos da ligação química e da estrutura do estado sólido que afetam os espectros Raman dos modos vibracionais da rede cristalina.

A resolução espectral de um espectrômetro Raman é determinada por sua dispersão espectral em conjunto com a largura da fenda de entrada. Explicamos os parâmetros de projeto do instrumento envolvidos.

A teoria de grupos, em conjunto com as regras de seleção de polarização Raman, pode ser aplicada ao estudo e à caracterização de materiais cristalinos. O método Raman de Polarização-Orientação (PO) emprega essa relação e é útil para a identificação da classe cristalina de um material, sua orientação, grau de desordem e para a determinação da espécie de simetria à qual as bandas Raman em um espectro pertencem.

A espectroscopia e a imagem combinadas de Raman e fotoluminescência (PL) são usadas para examinar a variação espacial da estrutura do estado sólido e do caráter eletrônico de cristais bidimensionais (2D) de dissulfeto de tungstênio (WS2). A aquisição simultânea de mapeamento de espalhamento PL e Raman a partir das mesmas localizações espaciais fornece informações estruturais complementares e uma maneira de gerar imagens espectrais combinadas de Raman e PL de filmes finos de cristais 2D em geral, e de WS2 em particular.

Os softwares de ajuste de picos são frequentemente desenvolvidos para oferecer ao usuário a opção de ajuste automático ou a possibilidade de inserir valores específicos para a forma, amplitude e largura do pico. As formas são geralmente apresentadas como uma escolha de porcentagens de contribuição dos perfis Gaussiano ou Lorentziano ao pico. Para melhor compreender esses perfis espectrais, explicamos brevemente a base física das chamadas formas de linha espectral. Além disso, discutimos e modelamos a forma espectral, a largura de banda e o alargamento para ajudar o leitor a entender como a porcentagem de componentes Gaussianos e Lorentzianos contribui para a forma geral do pico e como dois picos próximos e não resolvidos, com amplitudes ou larguras de banda diferentes, podem afetar a posição do máximo e a aparência geral do pico convoluído.

Investigamos detalhadamente o espalhamento Raman de fluorohaletos de bário BaFX (X = Cl, Br, I) com o objetivo de caracterizar mudanças na estrutura e nas ligações químicas. O panorama geral que emerge dos dados Raman de BaFX é que, com a mudança de composição de X = Cl → Br → I, a densidade eletrônica se desloca da ligação axial Ba-X para as ligações equatoriais Ba-X com a mudança de composição para o haleto mais pesado, e que a distribuição de carga se torna mais deslocalizada nas camadas de haleto. Essa mudança na densidade eletrônica indica um aumento na covalência das ligações Ba-X de Cl para I.

Nos últimos 30 a 40 anos, diversos novos tipos de materiais de carbono foram desenvolvidos para múltiplas aplicações industriais. Atualmente, sabe-se que o espectro Raman é sensível à estrutura, embora o espectro em si seja relativamente simples. Como a espectroscopia Raman agora possui reputação de fornecer informações de qualidade, os potenciais usuários de equipamentos Raman podem solicitar informações sobre a qualidade de suas amostras.

Perfis de profundidade de um material laminar foram medidos em um microscópio Raman confocal com uma seleção de objetivas. É sabido que a qualidade dos perfis depende da qualidade do foco, o que exige a compatibilização das propriedades da objetiva com as propriedades do material, particularmente os efeitos dos índices de refração. Comparações de perfis de profundidade realizadas com uma série de objetivas ilustrarão como uma melhor compatibilização melhora a resolução espacial e a especiação química no perfil de profundidade.

O processamento a laser oferece um método rápido, sem contato e flexível para modificar e padronizar materiais, desde vidros a metais. Microusinagem, ablação de camadas finas e polimerização por dois fótons são apenas alguns exemplos do que já foi demonstrado.

A análise Raman de uma seção de 50 μm de um grão de trigo permitiu identificar características espectrais correspondentes a amido, lipídios e proteínas. A distribuição desses componentes na escala micrométrica foi estudada utilizando uma imagem mapeada por Raman. A decomposição da banda Amida I permite correlacionar as estruturas proteicas com a dureza do grão.

Realizamos um estudo completo de polarização Raman de um único nanofio de GaN usando um microscópio confocal juntamente com uma plataforma de alta resolução. A alta resolução espacial do nosso instrumento confocal Raman, combinada com uma plataforma piezoelétrica, demonstra inequivocamente a possibilidade de obter imagens das propriedades ópticas de nano-objetos com uma resolução melhor que 200 nm, mantendo a vantagem do controle de polarização em um microscópio confocal.

A espectroscopia Raman é uma técnica muito adequada para determinar tanto a fração de Ge quanto a deformação em camadas de SiGe e camadas de cobertura de Si. Além disso, a possibilidade de usar linhas de excitação UV e visível no mesmo instrumento é essencial para estudar estruturas compostas por uma camada de cobertura de silício sobre uma camada de SiGe. O teor relativo de Ge na camada constante de Si1-xGex é calculado a partir do espectro Raman visível e a deformação da camada de cobertura de Si é derivada do espectro Raman UV.

Registramos os espectros Raman do biopolímero Nodax™ (copolímero de hidroxibutirato-PHBHx) com quantidades variáveis do comonômero hidroxihexanoato (Hx). As propriedades do Nodax são controladas pela quantidade de Hx adicionada. O desenvolvimento do polímero para aplicações específicas requer a compreensão dos efeitos do Hx sobre as propriedades físicas e químicas, e os espectros vibracionais fornecem informações importantes sobre esse assunto. A análise da estrutura do PHBHx indica que a adição de Hx apenas substitui o grupo metil por um grupo propil nos segmentos de hidroxihexanoato das cadeias poliméricas.

Os espectros Raman, em conjunto com a Análise Multivariada (Quimiométrica), demonstraram fornecer informações em tempo real sobre o progresso de uma reação de polimerização. Como mostra este exemplo, esses resultados podem fornecer informações inesperadas sobre os detalhes da reação, neste caso, as taxas de reação não equivalentes dos dois monômeros. Essas informações permitem, em última análise, que o engenheiro de processos otimize seu processo.

O estudo dos espectros vibracionais de alcanos lineares tem sido utilizado para modelar a estrutura de polietilenos. Em particular, esses estudos demonstraram que, no polietileno, a frequência do modo acústico longitudinal (LAM) é inversamente proporcional ao comprimento das unidades poliméricas entre as dobras (lamelas), que é determinado pelo histórico da amostra. Essa relação foi desenvolvida por meio do estudo de uma série de alcanos lineares. Os espectros das amostras de (C44H90), (C20D42), (C24D50) e (C36D74) são apresentados aqui. Embora os espectros completos tenham sido registrados, nosso interesse principal reside no comportamento na região de baixa frequência.

Analise a atribuição das bandas em um espectro de proteína, destacando a utilidade desse conhecimento ao utilizar os espectros Raman para compreender a funcionalidade das proteínas. De fato, a Sociedade Americana de Química (ACS) acaba de publicar uma edição virtual do Journal of Physical Chemistry intitulada "Aglomeração e Estabilidade de Proteínas", que discute como a conformação da proteína impacta sua funcionalidade biológica. Abordarei como os espectros Raman podem auxiliar na determinação da estrutura proteica.

No que diz respeito às fibras poliméricas, ligeiras modificações nas características Raman estão diretamente relacionadas com diferenças na orientação molecular e no grau de cristalinidade das fibras. Para utilizar essas sutis alterações espectrais e correlacioná-las com as propriedades físicas do polímero, é necessário aplicar a quimiometria aos espectros Raman.

Tensão e deformação são termos frequentemente usados como sinônimos ao se discutir as características dos materiais. No entanto, seus significados são diferentes. Tensão é a força por unidade de área aplicada a um objeto, enquanto deformação é o efeito dessa tensão sobre o objeto.

As medições Raman podem ser usadas para inferir a temperatura de um material com base na intensidade dos sinais das bandas Stokes e anti-Stokes, e aplicando uma relação matemática predefinida. Na realidade, a temperatura, o deslocamento Raman e o comprimento de onda de excitação do laser interagem entre si e devem ser considerados para uma melhor compreensão dessas medições.

A espectroscopia Raman fornece informações detalhadas sobre a orientação cristalina do MoS2 bidimensional preparado por deposição química de vapor em substratos de silício. Esses cristais bidimensionais consistem em camadas atômicas individuais de enxofre, molibdênio e átomos de enxofre.

Utilizando técnicas holográficas, estruturamos a superfície em um procedimento de etapa única (sem processamento úmido ou fotopolimerizável) ao longo das direções X e Y. Primeiramente, uma grade com sulcos é inscrita na direção X, a amostra é girada em 90° e uma segunda grade com sulcos é inscrita na direção Y. A intensidade da primeira ordem de difração é monitorada para garantir que seja igual nas direções X e Y.

Qualquer produto utilizado para fins médicos deve seguir o princípio de “não causar dano”. Neste trabalho, avaliamos se e como a microscopia Raman, em combinação com a fluorescência de raios X (FRX), pode auxiliar na caracterização do material liberado por diversos dispositivos implantáveis. Os resultados mostram a presença tanto de óxidos metálicos quanto de compostos orgânicos. Em um dos casos, duas formas cristalinas de um óxido idêntico coexistiram, e sugerimos que essa informação pode ser útil na caracterização da oxidação do metal. Uma das amostras apresentou uma tonalidade rosada, e seu espectro foi consistente com o espectro Raman de ressonância (RR) de um pigmento.

Os dados espectrais Raman 2D-COS fornecem informações sobre mudanças conformacionais de polímeros. Neste trabalho, os espectros Raman do acetato de vinila de etileno e do copolímero de acetato de vinila são medidos e interpretados, permitindo a descrição das mudanças morfológicas relacionadas ao grupo acetato de vinila.

Os recentes avanços na instrumentação Raman tornaram a técnica mais fácil de usar, mais compacta e mais acessível. Consequentemente, todo o potencial demonstrado da espectroscopia para aplicações industriais pode agora ser explorado, incluindo seu uso em combinação com métodos estatísticos para calibrações de concentração.

A mistura, um método alternativo para a engenharia de produtos que combina as propriedades de diferentes tipos de polímeros, é uma mistura física. Ela tem a vantagem de ser não apenas simples e barata, mas também permite a reciclagem do material usado. A primeira parte desta nota aborda a dispersão dos dois componentes em uma mistura de polietileno e poli(tereftalato de butileno). Os recursos de imagem química do LabRAM serão utilizados para obter essas informações. A segunda parte trata da análise de profundidade de filmes laminados compostos por diferentes camadas de polímero.

A combinação do poder da microscopia confocal Raman com a geometria de amostragem invertida possibilitou investigações detalhadas de sistemas de revestimento à base de solventes e água, fornecendo informações importantes sobre os processos e a química que ocorrem na interface e no interior do revestimento.

A identificação de pigmentos em ciências naturais apresenta algumas dificuldades devido à sua insolubilidade em solventes comuns. Isso se torna especialmente problemático quando se trabalha com amostras muito pequenas ou quando se deseja realizar análises não destrutivas, como em laboratórios forenses ou na análise de pinturas artísticas. A espectroscopia Raman surge como uma técnica ideal para solucionar esses problemas analíticos.

Especialistas renomados geralmente baseiam sua certificação de artefatos antigos em análises estilísticas e em percepções sensoriais pessoais. No entanto, maior objetividade é imprescindível para fins de identificação e datação. Diferentes tecnologias de fabricação frequentemente resultam em produtos de aparência externa muito semelhante (do ponto de vista visual e sensorial), mas que diferem completamente em sua micro/nanoestrutura.

O presente estudo de pigmentos medievais utilizando espectroscopia micro-Raman fornece informações importantes sobre o tipo de pigmentos inorgânicos e orgânicos usados nas pinturas murais das ruínas da igreja em Skopsko Kale (Fortaleza de Skopje).

Existem dois tipos de modos vibracionais no MoS2 (como em todas as estruturas em camadas): modos vibracionais dentro das camadas (intracamada) e modos resultantes dos movimentos de camadas completas (intercamada).

A espectroscopia e a imagem de Raman e fotoluminescência são utilizadas para examinar a variação espacial da estrutura do estado sólido e o caráter eletrônico de cristais bidimensionais (2D) de WS2. A aquisição simultânea de espectros de fotoluminescência com o espalhamento Raman fornece maneiras complementares de gerar imagens espectrais de Raman e fotoluminescência de filmes finos de WS2.

O comportamento espectral da água é estudado utilizando espectroscopia Raman com um espectrógrafo NIR e lasers de comprimento de onda duplo para medições tanto da região de impressão digital quanto da região de estiramento OH. Os espectros Raman são registrados entre 5 °C e 80 °C e tratados com ajuste de bandas e com o algoritmo 2D-COS, revelando uma melhor compreensão do comportamento espectral da água.

Os óxidos metálicos, ao contrário da maioria dos metais, são conhecidos por serem facilmente distinguidos pelos seus espectros Raman característicos; a sua presença pode ser detetada numa escala de micrómetros com uma microssonda Raman.

As alterações espectrais reveladas pela espectroscopia de correlação bidimensional podem ser usadas para interpretar mudanças estruturais em polímeros determinadas pelas condições de processamento, de modo que os materiais possam ser projetados racionalmente para aplicações específicas com requisitos mecânicos conhecidos.

Devido ao uso estrutural dos polímeros, é importante compreender a origem de sua resistência, alongamento na ruptura, elasticidade, flexibilidade e outras propriedades. Acredita-se que seja na região de frequência muito baixa (a chamada faixa de "terahertz") que os verdadeiros indicadores de cristalinidade se manifestam.

Esta introdução à espectroscopia de correlação bidimensional (2D COS) ilustra como compreender as mudanças estruturais que ocorrem nas moléculas de poliéster nas fibras durante o recozimento sob tensão.

A espectroscopia Raman tem demonstrado um alto potencial na caracterização da estrutura de nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs). A correlação entre o conhecimento da estrutura e as propriedades físicas e químicas dos nanotubos torna a técnica extremamente poderosa para controlar a qualidade dos SWCNTs para aplicações específicas. As capacidades do espectrômetro Raman, como resolução espacial, resolução espectral e versatilidade do comprimento de onda de excitação, foram examinadas. Além da espectroscopia Raman, estudos preliminares de fluorescência estão descrevendo o potencial da técnica.

Apresentamos espectros Raman de fibras poliméricas adquiridos em função do aumento da tensão e da temperatura. Com o conhecimento das atribuições das bandas Raman, torna-se possível compreender, em detalhes, as alterações moleculares responsáveis pela orientação e cristalização do polímero.

Os espectros de ressonância Raman dos carotenoides variam com pequenas alterações nos grupos funcionais laterais, tornando-os úteis para a identificação e caracterização desses compostos. Os carotenoides desempenham múltiplas funções em sistemas biológicos, desde pigmentos visuais até antioxidantes. Devido à variação do espectro de ressonância Raman com pequenas alterações químicas nos grupos funcionais laterais, os espectros dos carotenoides têm sido utilizados para sua identificação e caracterização.

Os espectros Raman das diversas formas de carbono elementar são muito sensíveis ao tipo de ligação entre vizinhos mais próximos e à ordem de médio e longo alcance. Em muitos casos, a espectroscopia Raman é a técnica de escolha para a caracterização de materiais de carbono. A correlação das características espectrais Raman com as propriedades tribológicas pode facilitar a deposição de filmes de carbono.

O grafeno é um novo nanomaterial que poderá substituir parcialmente o silício em microcircuitos e chips de computador no futuro. Para melhor compreender suas características, são necessárias técnicas rápidas e confiáveis que forneçam as medidas de propriedades adequadas. A espectroscopia Raman emergiu como uma técnica fundamental para o estudo desse material excepcional.

Os espectros Raman de materiais de carbono elementar são conhecidos por serem sensíveis ao polimorfismo. Para filmes de carbono duro, os espectros de carbonos amorfos e tipo diamante podem ser ajustados por bandas para separar as contribuições do "carbono grafítico" (banda G) do "carbono desordenado" (banda D). O comportamento espectral de filmes de carbono tem sido empiricamente correlacionado com propriedades físicas de filmes finos, como dureza, durabilidade, transparência óptica, condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência à corrosão, e pode ser útil para a previsão dessas propriedades sem a necessidade de extensos testes alternativos.

O tratamento de realce de cor em diamantes nativos marrons e amarelos pode ser evidenciado por análises de fotoluminescência realizadas com o espectrômetro Raman LabRAM HR. A assinatura de fotoluminescência de diamantes verdes e violetas também foi registrada. Os centros de defeito responsáveis pela cor dos diamantes foram todos detectados e identificados. Isso comprova que o espectrômetro Raman é uma excelente ferramenta para investigar os defeitos sutis na estrutura do diamante por meio da análise de fotoluminescência.

O objetivo das medições é identificar os componentes desconhecidos e sua respectiva dispersão em comprimidos farmacêuticos por meio de microespectrometria Raman e FT-IR.

A espectroscopia Raman é uma ferramenta analítica poderosa e amplamente utilizada na indústria farmacêutica. Excipientes e ingredientes farmacêuticos ativos (IFAs) podem ser analisados em segundos, e extensas bibliotecas espectrais Raman permitem a fácil identificação química.

Para projetar materiais com propriedades difusivas controladas, precisamos ser capazes de medir o processo difusivo in situ. Idealmente, gostaríamos de uma técnica que forneça informações moleculares com resolução em escala microscópica, que não seja destrutiva para as amostras e que possa ser configurada e utilizada em uma bancada de laboratório com o mínimo de tempo e esforço envolvidos na preparação da amostra. A espectroscopia Raman por microssonda é uma candidata ideal para esse tipo de estudo.

Controlar a orientação do laser e a polarização Raman em relação à orientação da amostra pode fornecer uma riqueza de informações no espectro Raman que seriam difíceis de obter por outros métodos. A apresentação dos espectros faz com que esses efeitos pareçam simples, mas, devido a múltiplos fatores instrumentais e ao projeto experimental, é fácil produzir resultados errôneos. Esta coluna explicará quais componentes instrumentais afetam os efeitos de polarização observados e como a própria configuração da amostra afeta o sinal Raman.

Amostras farmacêuticas e cristalográficas geralmente requerem caracterização e análise detalhadas para otimizar a estabilidade, as propriedades físicas e, de fato, a eficácia geral, quando se trata de um princípio ativo. Além disso, procedimentos regulatórios e de fabricação rigorosos exigem a caracterização precisa de um fármaco candidato na forma de sal sólido e a possível influência das condições ambientais. A hidratação e a estrutura dessas amostras sob diferentes condições são importantes para essa caracterização completa.

Os espectros Raman de celuloses modificadas para uso nas indústrias farmacêutica, alimentícia e de materiais serão comparados e analisados, com o objetivo de determinar características espectroscópicas que possam ser úteis na determinação de propriedades físicas e químicas.

A utilização da espectroscopia Raman para produzir imagens de materiais cujo contraste deriva de espécies químicas ou cristalográficas tem se mostrado bastante útil desde a introdução do microscópio Raman em 1976, mas particularmente, mais recentemente, com o desenvolvimento de instrumentos mais sensíveis e fáceis de usar. Quando as diversas espécies no campo de visão apresentam espectros com bandas analíticas não sobrepostas, uma análise univariada simples pode fornecer boas imagens. Quando há sobreposição de bandas, técnicas multivariadas, especialmente a MCR (Resolução de Curvas Multivariadas), têm sido aplicadas com sucesso. No entanto, existem casos em que mesmo os resultados da MCR podem ser problemáticos. Analisaremos alguns mapas de um compósito cerâmico contendo SiC, Si, B4C e carbono, onde cada uma dessas espécies possui espectros não únicos, para verificar que tipo de resultados um software flexível pode produzir. Qual é o objetivo deste tipo de exercício? Para alguns de nós, criar imagens é como um jogo de computador para adolescentes. Mas, na verdade, o que estamos tentando fazer é extrair informações sobre uma amostra a partir de sua imagem Raman. Uma bela representação gráfica é interessante, mas precisa fornecer informações úteis. A seguir, mostraremos como os mapas Raman podem fornecer informações valiosas sobre uma amostra.

Os óxidos metálicos frequentemente ocorrem em cristais onde não existem unidades moleculares. Aqui, apresentamos uma introdução aos conceitos que precisam ser compreendidos ao analisar óxidos metálicos em materiais como tintas, pigmentos cerâmicos, películas de corrosão, catalisadores e minerais.

A caracterização completa e detalhada de formulações farmacêuticas é essencial antes do lançamento de novos medicamentos. Quando expostos a condições climáticas quentes e úmidas ao longo do tempo, os ingredientes podem sofrer alterações em seu nível de hidratação, afetando as propriedades e/ou a eficácia do medicamento. A espectroscopia Raman, combinada a um controlador de temperatura e umidade, pode simular essas condições extremas e ser utilizada para monitorar as propriedades dos diferentes ingredientes e acompanhar as modificações induzidas por mudanças ambientais.

Resultante da combinação da espectroscopia Raman e da microscopia óptica, a imagem hiperespectral Raman provou ser uma ferramenta indispensável na área farmacêutica, especialmente para estudar a distribuição de princípios ativos e excipientes em um medicamento.

A utilização do modo Raman de transmissão em vez do modo de retroespalhamento tradicional proporciona maior flexibilidade para a análise de materiais, especialmente quando se requer informação média de amostras volumosas.

A espectroscopia Raman possui muitas propriedades úteis que podem ser exploradas e aproveitadas na análise de formulações farmacêuticas.

Nos últimos 5 a 10 anos, o estado sólido molecular ganhou reconhecimento na indústria farmacêutica por seu papel na fabricação, estabilidade e atividade de medicamentos. Além disso, a definição da fase cristalina tornou-se tão importante quanto a composição molecular na proteção de patentes.

Foi desenvolvido um modelo murino de aterosclerose humana no qual os animais não possuem o gene ApoE; esses animais são chamados de camundongos ApoE knockout. Essas duas medições — os resultados da análise da aorta de um camundongo ApoE knockout e os resultados do estudo químico — indicam que os depósitos globulares contêm colesterol dissolvido em ácido graxo e, portanto, podem ser usados como um indicador precoce do processo de aterosclerose em modelos animais durante o desenvolvimento de fármacos.

A espectroscopia Raman confocal está começando a ser reconhecida como uma técnica de alto potencial para o estudo não invasivo de tecidos biológicos e da pele humana em condições in vivo. A espectroscopia Raman pode ser aplicada para obter informações sobre a composição molecular da pele até centenas de micrômetros abaixo da superfície cutânea.

Na indústria de sabonetes, muitas reações químicas estão envolvidas na preparação do produto final. Um controle rigoroso dessas reações é parte essencial do controle de qualidade nessas indústrias, a fim de garantir que o produto final não seja agressivo para a pele humana.

Examinamos a espectroscopia Raman em fase vapor através da aquisição de espectros de moléculas de gás confinadas no espaço livre de recipientes selados. O estudo dos espectros Raman das fases líquida e vapor de compostos com diferentes grupos funcionais, graus de ligação de hidrogênio e polaridade fornece informações sobre a energética das interações moleculares.

A caracterização espectroscópica vibracional pode ocorrer ao longo de toda a vida útil do catalisador, desde o controle da síntese do precursor até o controle da regeneração do catalisador, passando pela análise do mecanismo de reação superficial.

O desempenho de um espectrógrafo Raman para uma aplicação específica dependerá, entre outros fatores, de sua sensibilidade e resolução espectral. A sensibilidade determinará o tempo necessário para registrar um espectro com uma dada relação sinal-ruído. Por sua vez, a refletividade da grade determinará a transmissão óptica do instrumento. A resolução espectral determinará a facilidade com que informações sutis serão extraídas de um espectro.

A presença de transições eletrônicas na região visível do espectro pode proporcionar um aumento enorme dos sinais Raman, caso esses estados eletrônicos não sejam luminescentes. Em alguns casos, os sinais podem aumentar em até seis ordens de magnitude. O grau de aumento possível depende de diversos fatores, como a largura do estado excitado, a proximidade do laser a esse estado e o mecanismo de amplificação. A vantagem desse fenômeno é o aumento da sensibilidade, mas a desvantagem é a não linearidade do sinal, o que dificulta sua utilização para fins analíticos.

Este artigo HORIBA explora como a microscopia Raman pode ajudar a expor falsificações de arte, analisando de forma não destrutiva a composição molecular de pigmentos e materiais. Ao capturar espectros Raman detalhados de obras de arte autênticas e suspeitas, os cientistas podem identificar inconsistências nas impressões digitais químicas que indicam restauração, discrepâncias de envelhecimento ou composições fraudulentas. Com diligência, instrumentação adequada e interpretação especializada, a microscopia Raman permite que especialistas distingam obras genuínas de falsificações, reduzindo potencialmente a prevalência de arte falsificada no mercado.

Neste trabalho, discutimos o uso da espectroscopia Raman para caracterizar o xisto betuminoso, particularmente o xisto negro, que consiste em querogênio (matéria orgânica fossilizada) aprisionado em rochas sedimentares compostas por argilas, calcitas, silicatos e dióxidos de titânio, entre outros minerais inorgânicos. Demonstramos que a espectroscopia Raman é útil para caracterizar as diferentes estruturas do querogênio (ligações químicas e estado sólido), diferenciar xistos com diferentes proporções de querogênio em relação aos minerais inorgânicos e diferenciar polimorfos de óxidos inorgânicos naturais.

Ao acoplar a espectroscopia Raman à microscopia, é possível obter informações espectrais completas com uma resolução espacial da ordem de 1 µm. No entanto, o efeito Raman é um fenômeno fraco e sua sensibilidade nem sempre é ideal, principalmente ao analisar componentes intracelulares, que geralmente apresentam concentrações relativamente baixas.

Os processos envolvidos na criação de fibras a partir de polímeros orgânicos — sejam eles sintéticos ou naturais — têm o potencial de orientar as moléculas nas fibras. A análise de diversas fibras confirma que a orientação é um fenômeno praticamente ubíquo, detectável e quantificável por microscopia Raman. Além disso, a presença de orientação molecular pode mediar o processo de cristalização, que também pode ser acompanhado por meio dos espectros Raman.

É comum a sobreposição de linhas espectrais em espectros Raman. Na medida em que as bandas analíticas podem fornecer significado físico ou químico relevante para o material em estudo, torna-se necessário acompanhar essas linhas espectrais separadamente à medida que os parâmetros da amostra mudam. Qualquer pessoa que já tenha trabalhado com espectros ajustados por bandas sabe que os resultados são repletos de armadilhas. A mais comum é adicionar um componente espectral para melhorar o ajuste geral. O problema dessa abordagem é que esse componente extra pode não ter significado físico ou químico.

A microscopia Raman é uma técnica que se mostrou extremamente valiosa em uma ampla gama de aplicações. Na pesquisa biomédica, sua relevância para a identificação altamente seletiva de biomoléculas, incluindo aminoácidos e proteínas, DNA/RNA e fármacos quimioterápicos, está sendo rapidamente reconhecida. No entanto, a eficiência do espalhamento Raman é baixa, os tempos de coleta podem ser longos e os limites de detecção, elevados.

A espectroscopia Raman foi avaliada como um método não invasivo de análise do DNA espermático e da influência da radiação UV sobre os espermatozoides. Os resultados mostram que a espectroscopia Raman, combinada com a análise multivariada, fornece informações reprodutíveis e precisas sobre o DNA espermático, bem como sobre o efeito e a localização dos danos.

Métodos rápidos e não invasivos para investigações clínicas e não clínicas em tecidos biológicos são cada vez mais necessários. A imagem Raman em microescala pode responder a questões cruciais sobre a morfologia e a evolução estrutural do tecido cerebral de macacos.

A identificação de microrganismos contaminantes é uma questão importante de segurança pública em diversas áreas, como o controle de qualidade de alimentos e a fabricação de produtos farmacêuticos e cosméticos. Pesquisas anteriores demonstraram o potencial da espectroscopia Raman, em combinação com métodos quimiométricos, para investigar amostras em massa, bem como células individuais de bactérias e leveduras, para classificação em nível de espécie e cepa.

Tradicionalmente, a espectroscopia Raman tem sido uma técnica utilizada por cientistas de materiais, físicos ou químicos, mas, à medida que a instrumentação continua a evoluir, o potencial da Raman em aplicações biológicas e médicas está sendo rapidamente reconhecido, principalmente devido ao alto conteúdo de informação fornecido e à excelente tolerância à água.

Reduzir o tempo de resposta é um objetivo primordial no diagnóstico clínico. Avaliamos o poder de discriminação da espectroscopia Raman na análise de microcolônias de nove espécies bacterianas e uma levedura diretamente em meio de cultura sólido após um tempo de incubação reduzido para 6 horas (em comparação com 24 horas para macrocolônias). Essa abordagem, que minimiza o preparo da amostra e o tempo de cultura, permitiria retomar a cultura após a identificação para realizar testes de suscetibilidade a antibióticos.

Nesta nota de aplicação, a SERS é utilizada para estudar o comportamento da glicoproteína αIIbβ3, que desempenha um papel crucial na trombose (coagulação sanguínea patológica que pode reduzir ou interromper completamente o suprimento de sangue para tecidos e órgãos, levando ao infarto do miocárdio ou acidente vascular cerebral).

Esta nota de aplicação explica como a espectroscopia Raman pode ser útil na análise de cátodos e ânodos em baterias de íon-lítio. O estado da arte da tecnologia atual exige fontes de energia mais confiáveis, eficientes e potentes. As baterias de íon-lítio são, portanto, de grande interesse. A espectroscopia Raman se adapta às diferentes fases do ciclo de vida dessas baterias, como a caracterização de novos materiais para sistemas mais flexíveis e a análise de falhas; mas também à análise mais padrão do material usado durante o processo de carga/descarga, incluindo propriedades estruturais e eletrônicas, e até mesmo testes de controle de qualidade robustos e automatizados.

Em várias colunas anteriores, discuti a interpretação de espectros Raman. Esta coluna dá continuidade a esse tema, examinando os espectros de uma série de celuloses funcionalizadas. É interessante observar o que é consistente de um material para outro e o que é diferente. Em particular, é útil identificar bandas marcadoras para os diversos grupos funcionais. Além disso, ao identificar uma substância desconhecida, é importante identificar um conjunto de bandas de grupos funcionais que estariam presentes quando esse grupo funcional fizesse parte de uma molécula.

A espectroscopia micro-Raman de polarização/orientação (P/O) pode ser usada para identificar modos vibracionais, determinar a estrutura cristalina, distinguir alótropos e polimorfos, diferenciar materiais monocristalinos de policristalinos e determinar a orientação do cristal e o grau de desordem, tudo em escala micrométrica. A espectroscopia micro-Raman P/O promete ser uma importante ferramenta analítica devido à sua complementaridade com a microdifração de raios X.

A espectroscopia Raman é geralmente considerada uma ferramenta para o estudo da estrutura molecular e cristalina; nesse contexto, ela também pode diferenciar a fase amorfa de diversas fases cristalinas. No entanto, sabe-se também que espectros Raman de uma fase cristalina podem ser obtidos em condições nas quais a cristalografia de raios X indica que a amostra é amorfa. Com o desenvolvimento de nanomateriais, a espectroscopia Raman demonstra uma capacidade única para caracterizar materiais que se encontram entre os estados cristalino e amorfo.

Como navegar pelo labirinto de opções para detectar vibrações moleculares com infravermelho médio (IR), infravermelho próximo (NIR) e visível (Raman)? Compreender o que está sendo medido, como é medido e as vantagens e desvantagens de cada técnica ajudará.

A espectroscopia Raman pode ser usada para medir os espectros vibracionais de materiais orgânicos e inorgânicos. Atualmente, sabe-se que a espectroscopia Raman pode fornecer informações não disponíveis por outros métodos analíticos. Esse fato despertou o interesse pela técnica, mas muitos analistas ainda se sentem inseguros devido à falta de conhecimento ou experiência.

O grafeno tem aplicações potenciais que vão desde monitores de computador a células solares, e a espectroscopia Raman é um método útil para sua caracterização. O grafeno, que consiste em camadas únicas de grafite perfeitamente cristalina, foi relatado pela primeira vez na revista Science em 2004 (1). Ele foi criado pela técnica "altamente sofisticada" de remoção de camadas de grafite pirolítico altamente orientado (HOPG). Pode-se imaginar que Geim e Novoselov e seus colegas estavam simplesmente buscando um novo material interessante, interessante devido às propriedades físicas resultantes de sua natureza bidimensional.

A microscopia Raman tem sido atraente devido à sua capacidade de caracterizar materiais em uma escala espacial compatível com a microscopia óptica. Tipicamente, a resolução espacial lateral é citada como determinada pelo disco de Airy (1), que é 1,22λ/NA. λ é o comprimento de onda da luz incidente e NA é a abertura numérica, que é igual a nsinθ, onde n é o índice de refração do meio (1,0 no caso do ar) e θ é o ângulo subtendido pela óptica. No entanto, é interessante para este espectroscopista Raman veterano que, nos últimos anos, a resolução espacial citada de um microscópio Raman tenha se tornado cada vez menor à medida que mais fabricantes de instrumentos entram no mercado de microscopia Raman.

Com a iminente escassez de combustíveis, os problemas relacionados às altas emissões de dióxido de carbono e as dificuldades no descarte de resíduos, a sociedade busca fontes de energia alternativas e sustentáveis. Materiais biológicos estão sendo considerados matérias-primas promissoras. Eles estão disponíveis em fluxos de resíduos industriais e urbanos, em madeira e gramíneas de pradaria, e em produtos agrícolas, incluindo resíduos agrícolas. Os principais constituintes da biomassa vegetal dessas fontes são polissacarídeos e lignina. Para extrair produtos de alta energia desses materiais, é necessário identificar e isolar as formas químicas úteis.

Os espectros vibracionais são de interesse para cientistas analíticos e de materiais devido ao seu potencial para fornecer informações detalhadas sobre os materiais de forma não destrutiva. Isso ocorre porque as vibrações refletem, de maneira bastante sensível, as ligações interatômicas. Existem diversas técnicas de espectroscopia nas quais as transições vibracionais podem ser detectadas. A mais simples é a absorção no infravermelho (IV). Nesse caso, quando uma molécula é irradiada com fótons cuja energia corresponde à energia de uma de suas vibrações (que se encontra na região do infravermelho médio e distante do espectro eletromagnético), esses fótons serão absorvidos.