Academia Raman - Lee

Las tecnologías emergentes de pantalla exigen alto brillo, bajo consumo energético y una vida útil más larga. Las matrices, de LEDs autoemisores de tamaño micrómetro o Micro-LED (μLED), se consideran un fuerte candidato para sustituir a las actuales pantallas OLED o LCD.

Raman spectroscopy was used in vivo to evaluate the effect of a moisturizing cream by measuring depth-resolved water content in the stratum corneum, providing a fast, non-invasive and quantitative assessment of skin hydration and barrier function.

Raman spectroscopy is a powerful non-invasive technique for analyzing skin biomarkers and their depth profile. Combined with chemometric tools such as PCA and PARAFAC, it enables reliable identification of cosmetic–skin interactions, supporting regulatory requirements with fast and accurate results.

Todo analista que ha registrado espectros Raman es consciente de las dificultades para acceder a la información de los espectros cuando las muestras fluorescen. Desde el punto de vista del instrumento, la emisión fluorescente es la misma que la emisión Raman; es decir, existe una longitud de onda láser de excitación y hay emisión hacia el lado de longitud de onda larga del láser.

La orientación de un cristal puede determinarse a partir del desplazamiento de fase del diagrama experimental P/O micro-Raman respecto al calculado para una cara cristalina particular.

Observar la firma nanoRaman de una muestra mientras sufre modificaciones inducidas electroquímicamente puede revelar la apariencia local de especies transitorias y ofrecer la posibilidad de estudiar su cinética de formación.

Analiza los microplásticos en sal hasta 1 μm con confianza. Esta nota de aplicación destaca la microscopía Raman como el método de referencia capaz de un análisis tan preciso, y muestra cómo abordar cargas elevadas de partículas, solapamientos y niveles de traza mediante una preparación optimizada de la muestra, estrategias inteligentes de muestreo y un análisis estadístico robusto.

La espectroscopía Micro-Raman se ha utilizado para perfilar en profundidad una guía de onda producida por una reacción de intercambio iónico en un cristal único de óxido metálico ferroeléctrico, y para revelar los cambios en los enlaces químicos y la estructura atómica que ocurren en este proceso.

Excitar y recopilar respuestas TERS en escamas delgadas WS2 con dos láseres enriquece simultáneamente su respuesta espectral y proporciona valiosos conocimientos sobre sus propiedades optoelectrónicas, reduciendo el tiempo total de adquisición y evitando cualquier variación en la mejora de la sonda.

La imagen Raman combinada con la aplicación Layers permite un análisis rápido y no constructivo de capas para formulaciones de liberación retardada.

La espectroscopía Raman junto con la microscopía de fuerza atómica (AFM) permite una caracterización precisa a escala nanométrica de las capas que componen las células solares de película delgada, así como de la contaminación cruzada que ocurre en sus interfaces.

La espectroscopía Raman combinada con modelado quimiométrico permite la cuantificación de alto rendimiento y no destructiva de la composición excipiente en mezclas farmacéuticas de polvos.

GD-OES ofrece una forma de caracterizar la superficie de las capas inferiores analizando cráteres GD-OES usando Raman y μ-XRF, confirmando que no hay alteraciones de la superficie en recubrimientos orgánicos/inorgánicos complejos.

La microscopía Raman combinada con la adquisición de alto rendimiento permite una calificación rápida y no destructiva de fármacos y la caracterización química de tabletas farmacéuticas.

La microscopía Raman confocal 3D permite la detección no destructiva y la localización espacial de formas API cristalinas menores dentro de extrudados farmacéuticos, apoyando una caracterización integral en estado sólido.

Este estudio utiliza IN VIVO RAMAN ANALYZER RZ-660 para rastrear la penetración de retinol en la piel humana a lo largo del tiempo. Los mapas de profundidad e imagen de Raman revelan la difusión a través de las capas epidérmicas y los cambios en la hidratación, proporcionando evidencia cuantitativa para respaldar las afirmaciones cosméticas de hidratación y antienvejecimiento.

La microscopía Raman combinada con el análisis quimiométrico permite una caracterización precisa y no destructiva de láminas de celulosa, determinando la cristalinidad, el contenido amorfo y distinguiendo la celulosa I y II para optimizar el control de calidad.

En este artículo, presentamos la combinación de espectroscopía Raman, fotoluminiscencia y técnicas SEM-CL, donde los instrumentos no estaban físicamente conectados. Los materiales nanoestructurados inteligentes requieren un conocimiento integral de su morfología, composición elemental y química. la solución nanoGPS Suite permite una combinación colocalizada de diversas técnicas de microscopía, proporcionando una caracterización completa de materiales nanoestructurados y una superposición precisa de los resultados obtenidos.

La espectroscopía Raman es una herramienta esencial para la caracterización de semiconductores. Sin embargo, la resolución espacial de la espectroscopía Raman está limitada por el límite de difracción a unos 200-300 nanómetros, lo que puede ser insuficiente para analizar las características cada vez más pequeñas de los dispositivos electrónicos modernos.

En este estudio hemos decidido investigar la pirita y sus minerales circundantes para identificar las diferentes fases minerales, así como las variaciones químicas desde micro hasta nanoescala. El uso de los diferentes microscopios, instrumentos y la colocalización permiten una caracterización completa de la muestra y una superposición precisa de todas las imágenes.

Este estudio destaca la Espectroscopía Raman correlacionada con partículas (PCRS) como una técnica poderosa para combinar la caracterización de partículas con la identificación química, permitiendo una comprensión más profunda del rendimiento de fármacos en diversas formas farmacéuticas (aerosoles, tabletas, cremas).

Las placas bipolares son componentes clave de las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones: distribuyen especialmente el gas combustible y el aire y conducen la electricidad. Se han desarrollado diversos materiales y tratamientos superficiales para mejorar sus propiedades. Aquí describimos un estudio de ingeniería inversa sobre una placa bipolar de un vehículo comercial utilizando GD-OES y espectroscopía Raman. Los análisis revelaron que la placa tenía un recubrimiento amorfo de carbono sobre una base de titanio.

En este artículo, presentamos cómo nuestras microscopas Raman y de Fluorescencia de Rayos X pueden combinarse para arrojar algo de luz sobre los orígenes del universo. Mostramos algunos ejemplos en un fragmento de meteorito y en la inclusión de agua en matriz de cuarzo.

Quedan muchos desafíos antes de que la promesa de los materiales 2D se haga realidad en forma de nanodispositivos prácticos. Se requiere una técnica de caracterización a nanoescala rica en información para calificar estos materiales y ayudar en el despliegue de aplicaciones basadas en materiales en 2D.

La prevalencia de alergias en el mundo está entre el 30 y el 40%. Aunque existen tratamientos médicos como antihistamínicos y desensibilizantes, este número sigue aumentando. Así, en esta nota de solicitud, la identificación y caracterización química de aeroalérgenos mediante microscopía Raman permitirá prevenir la presencia de este tipo de alérgenos tanto en interiores como exteriores en personas afectadas por alergias respiratorias.

Esta Aplicación Nota describe tres tipos diferentes de herramientas espectroscópicas que se utilizan para la caracterización de protectores solares y analiza los resultados obtenidos. Estos incluyen espectroscopía de fluorescencia para fotoactividad, análisis de tamaño de partículas para composición y microscopía Raman para investigación de formulaciones.

La espectroscopía Raman permite un análisis preciso y no destructivo de tensiones en semiconductores 4H-SiC. Este estudio muestra cómo los desplazamientos máximos en los espectros Raman revelan variaciones de tensiones derivadas de tratamientos superficiales como corte, lapeado y CMP, lo que apoya el control de calidad y la optimización de procesos en electrónica.

Se presentan espectros Raman polarizados junto con una discusión sobre la asociación de las especies de simetría entre el modo vibracional normal y la razón de despolarización de la dispersión Raman.

El azúcar, un ingrediente dietético ampliamente consumido, está presente en numerosos productos alimentarios, incluidos postres y bebidas. Su producción implica varias etapas: extracción, purificación, cristalización y secado, cada una con riesgos potenciales de contaminación por equipos y envases a base de plástico. En este trabajo, demostramos el flujo de trabajo típico para el análisis de microplásticos utilizando microespectroscopía Raman.

Se han fabricado guías de onda de canal segmentado en KTiOPO4 monocristalino mediante un proceso topotáctico de intercambio cationique parcial. Las guías de onda intercambiadas por iones mantienen la alta susceptibilidad no lineal de KTiOPO4 para funcionar como fuentes de luz láser que duplican la frecuencia

Los materiales de carbono son cruciales debido a su amplia aplicación en industrias como el almacenamiento de energía. Analizar el carbono ayuda a garantizar la calidad y el rendimiento del material. Sin embargo, su complejidad estructural y variabilidad, como la presencia de defectos y disparidades morfológicas, plantean desafíos, lo que hace que el análisis preciso sea difícil.

En esta nota de aplicación, se explora la espectroscopía Raman como una técnica más sencilla y flexible para cuantificar componentes comunes en una suspensión CMP, como benzotriazol y glicina, sin preparación de muestras ni consumibles costosos.

En la industria alimentaria, la caracterización de compuestos es un paso fundamental para garantizar la calidad de los productos o para proporcionar información a clientes que pueden ser sensibles a las alergias. En esta nota de aplicación, mostramos cómo la espectroscopía óptica y la difracción láser pueden ayudar en la caracterización de compuestos alimentarios, especialmente en un producto específico, es decir, leches.

La espectrometría de emisión óptica de descarga fluorescente por descarga RF pulsada, junto con el sistema de Sputtering Ultra Rápido, ofrece el Perfilado Ultra Rápido de Profundidad Elemental de Plásticos Finos Cubiertas de Protección de Pantallas Móviles de Polímero. Al combinar esta técnica con el análisis z-Scan de espectroscopía Raman, es posible obtener información importante sobre la fabricación de protectores de pantalla para smartphones.

Para el estudio de un producto farmacéutico, las características de las partículas (recuento, tamaño y química) y las distribuciones de compuestos (tamaño y espacio) están entre los parámetros clave que determinan fuertemente la calidad del producto debido a su enorme impacto en la tasa de disolución (y, por tanto, en la biodisponibilidad) de la forma dosificativa sólida final. Se aplicaron difracción láser y microscopía Raman para destacar los beneficios de combinar dos tecnologías para la caracterización de partículas.

Tanto las imágenes TEPL como TERS están bien correlacionadas con imágenes morfológicas AFM obtenidas simultáneamente, y todas son consistentes en revelar la naturaleza (número de capas) de las escamas de MoS2. Al desconvolución, la señal TEPL incluso es capaz de revelar inhomogeneidades locales dentro de una lámina MoS2 de tamaño 100 nm. La medición con sonda Kelvin soporta mediciones TEPL y TERS y añade potencia a estas herramientas combinativas mejoradas con puntas.

Se utilizan espectroscopías Raman por resonancia y fuera de resonancia y la obtención de imágenes para examinar la variación espacial de la estructura de estado sólido y el carácter electrónico de las escamas de MoS2 de pocas capas. La adquisición simultánea de espectros fotoluminiscentes con la dispersión Raman proporciona formas complementarias de renderizar imágenes espectrales Raman y fotoluminiscencia de MoS2 de película delgada.

Las bandas Raman en la región de baja energía del espectro de cristales se atribuyen a los llamados modos vibracionales de la red externa. Las bandas Raman de estos modos vibracionales externos (fonones de baja energía) son muy sensibles a la estructura y orientación cristalina respecto a la polarización láser incidente y a las interacciones moleculares dentro del cristal. Los modos vibracionales de baja energía de muchos cristales moleculares orgánicos tienen secciones eficaces de dispersión Raman muy altas. Los espectros Raman y las imágenes de fonones de baja energía en los llamados cristales bidimensionales (2D), como el MoS2 de pocas capas, revelan variaciones espaciales en la estructura del estado sólido que no son evidentes en las bandas de energía más altas.

Los materiales 2D son la última generación en nano y optoelectrónica. Caracterizar sus propiedades estructurales con un enfoque no destructivo a escala micronética es muy importante.

La aplicación de reglas de selección vibracional suele enseñarse en relación con los movimientos vibracionales de moléculas individuales. Sin embargo, muchos de los materiales estudiados mediante espectroscopía infrarroja o Raman son sólidos e incluso cristales individuales. Además, algunos materiales como los sólidos covalentes o iónicos no tienen especies moleculares asociadas. Por ello, es necesario comprender la aplicación de la teoría de grupos para la determinación de modos vibracionales espectroscópicamente activos de cristales. El método de correlación es ideal para ese propósito.

De no ser por el problema de la fotoluminiscencia, solo sería necesaria una longitud de onda de excitación láser para realizar la espectroscopía Raman. Aquí examinamos el problema de la fotoluminiscencia del material que se analiza y del sustrato sobre el que se sostiene. Seleccionar una longitud de onda de excitación que no genere fotoluminiscencia reduce el nivel de ruido y produce un espectro Raman con una relación señal-ruido superior. Además, discutimos el fenómeno de la espectroscopía Raman por resonancia y el efecto que la longitud de onda de excitación láser tiene en el espectro Raman.

Todos consumimos o hemos consumido bebidas azucaradas al menos una vez. El contenido de azúcar de esas bebidas debe regularse. Además, para evitar esas propiedades del azúcar, ha sido sustituido por edulcorantes. Estos tienen menos dulzura que los azúcares naturales. Ya sea azúcar o edulcorante, su contenido simplemente se controla. Aquí demostramos que la espectroscopía Raman es una solución para identificar y evaluar las concentraciones de azúcar/edulcorantes en un proceso de control de calidad.

A medida que los requisitos para vehículos eléctricos y otros dispositivos portátiles se vuelven cada vez más exigentes, la necesidad de baterías de mayor rendimiento y la capacidad de monitorear las características físicas y químicas del material de la batería seguirá aumentando. De los materiales novedosos para baterías que se utilizan más en las baterías recargables de iones de litio están los fosfatos de hierro litio (LFPs), utilizados para componer el cátodo, y el silicio recubierto de carbono (Si@C), utilizado para fabricar el ánodo.

Desinfectar las manos con gel hidroalcohólico se ha convertido en una práctica diaria. Mientras tanto, el alcohol a 70° se ha utilizado durante aún más tiempo para desinfectar heridas. Pero, para mantenerse eficientes, la concentración de alcohol de estos productos no debe estar por debajo de un umbral definido y debe ser controlada. Esta nota de solicitud demuestra cómo evaluar las concentraciones de alcohol en un proceso de control de calidad con Raman.

Las películas poliméricas multicapa, compuestas por diferentes materiales, se utilizan en una variedad de aplicaciones industriales. El análisis de estas capas múltiples es importante para apoyar, especialmente para el control de seguridad y rendimiento. Aquí, utilizamos microscopía Raman mediante análisis de sección transversal y perfilado de profundidad confocal para investigar la composición química de dos películas multicapa.

El desarrollo reciente del análisis de TERS iluminado lateralmente incluso ofrece la posibilidad de investigar el comportamiento de estructuras basadas en grafeno bajo operación de dispositivos.

Debido a la crisis del coronavirus, el gel hidroalcohólico pasó a formar parte de nuestra rutina diaria. Sin embargo, su uso no está exento de riesgos potenciales debido a su contenido en microplásticos. HORIBA ofrece todas las herramientas necesarias para analizar y caracterizar la presencia de microplásticos en los desinfectantes de manos: microscopios Raman de alto rendimiento, kits de filtración dedicados y, especialmente, el potente software de detección de partículas ParticleFinder ™. Analizamos 3 muestras de gel desinfectante de manos, de diferentes países, y pudimos identificar el distinto contenido de plástico de cada una.

En los últimos años, las partículas de la capa central han atraído una atención significativa debido a sus propiedades inteligentes. El tamaño, la morfología y la composición son las características clave que afectan fuertemente al rendimiento y a las aplicaciones adecuadas de tales estructuras.

La espectroscopía Raman es bien conocida como un método analítico potente para el análisis químico cualitativo. Menos conocido es que, bajo ciertas condiciones, la espectroscopía Raman también puede ser un método eficaz para el análisis cuantitativo. Aquí demostramos esa capacidad para el análisis cuantitativo bajo diversas condiciones, involucrando diferentes solutos en una solución y mezclas de solución, y sus aplicaciones al análisis farmacéutico como la uniformidad del contenido.

El uso de TERS para revelar la densidad de defectos en la estructura de los CNTs es de interés para comprender mejor las propiedades eléctricas de los dispositivos fabricados con tales nano-objetos. No sólo se pueden estudiar los defectos en la concentración, sino también los cambios locales en la quiralidad de los diferentes modos de respiración radiales, el efecto de presión y la distribución de la deformación a nivel de nanotubos de carbono únicos a través de TERS.

La fotoluminiscencia puede proporcionar información sobre la composición y la estructura en estado sólido de un material. La alta resolución espectral de un espectrómetro Raman puede ser útil para realizar espectroscopía de fotoluminiscencia de materiales en estado sólido, especialmente cuando los espectros de emisión consisten en bandas estrechas o líneas uniformes. Tener la capacidad de realizar fotoluminiscencia y espectroscopías Raman simultáneamente con el mismo instrumento es ventajoso, especialmente al estudiar cristales 2D. Cuando se utiliza para realizar espectroscopía de fotoluminiscencia, el espectrómetro Raman se convierte en dos instrumentos en uno.

La espectroscopía Raman y la espectroscopía Raman por resonancia han demostrado ser herramientas de investigación importantes para investigar las relaciones estructura-función en enzimas.

La espectroscopía Raman puede utilizarse para determinar la temperatura de un material cuando otros medios más directos son imprácticos o no son posibles. La temperatura del material puede afectar la posición máxima de las bandas Raman. Cuando una banda Raman cambia significativamente con la temperatura, la monitorización de la posición pico puede ser la forma más sencilla de determinar la temperatura siempre que el espectrómetro Raman tenga suficiente resolución espectral. Otro método es determinar la temperatura a partir de la relación entre las intensidades de señal Stokes y anti-Stokes de una banda Raman dada. Este último método requiere la capacidad de detectar luz en longitudes de onda más largas y cortas que las del láser, así como una medición precisa de la función de respuesta del instrumento dependiente de la longitud de onda.

Debido a la Covid-19, ahora hay una amplia variedad de mascarillas protectoras en el mercado. Estos tipos de mascarillas se distinguen, en particular, por sus diferentes eficiencias vinculadas a su capacidad de filtración. Estas diferencias en las propiedades protectoras han hecho esencial caracterizar la composición de las máscaras. En este artículo, presentamos por qué LabRAM Soleil ™ microscopio multimodo confocal Raman es la herramienta perfecta para estudiar la distribución y composición de las fibras de la máscara.

Los espectros Raman de sólidos cristalinos y amorfos de la misma composición química pueden ser significativamente diferentes principalmente debido a la presencia o ausencia de orden espacial y simetría traslacional a largo alcance, respectivamente. El propósito u meta de esta entrega de Molecular Spectroscopy Workbench es ayudar a los lectores a comprender la física subyacente que afecta a los espectros Raman de sólidos cristalinos y amorfos. El vector de onda, el espacio recíproco y la zona de Brillouin se explican respecto a la espectroscopía Raman de sólidos.

Se utilizó una plataforma de imagen que combina microscopía Raman con tecnología mejorada de imagen en campo oscuro e hiperespectral para estudiar secciones de tejido pulmonar que contienen nanotubos de carbono. Permitía la identificación sencilla de las regiones que contenían los nanotubos de carbono seguida de una caracterización espectroscópica de la composición química.

Los espectros Raman de una cara particular de un cristal único pueden ser significativamente diferentes si se adquieren con objetivos microscopicos distintos. Este artículo explica la física subyacente de los cambios en la intensidad relativa e incluso en la posición máxima de ciertas bandas Raman, dependiendo del objetivo del microscopio utilizado para adquirir el espectro.

La contaminación por plástico procedente de los equipos de pesca es un problema global que perjudica al medio ambiente. El reciclaje de equipos de pesca dañados o abandonados es una forma de mitigar el problema, sin embargo, es necesario conocer la naturaleza exacta del polímero para identificar la corriente de reciclaje correcta. En este artículo, el espectrómetro Raman de MacroRAM de sobremesa con BallProbe® remoto se utiliza para identificar rápidamente plásticos utilizados en diversas muestras de red de enmalle.

Hemos medido soluciones de lisozima bajo condiciones conocidas por afectar su estado físico para investigar el potencial de la espectroscopía Raman como herramienta no invasiva y sin marcadores para evaluar la estabilidad de formulaciones proteicas. Los resultados de este estudio identificaron bandas específicas de firma Raman en esta proteína que pueden utilizarse para identificar residuos individuales de aminoácidos que reflejan cambios estructurales en las proteínas.

Se han fabricado guías de onda de canal segmentadas en monocristal KTiOPO4 mediante un proceso topotáctico de intercambio parcial de catións. Las guías de onda intercambiadas por iones mantienen la alta susceptibilidad no lineal de KTiOPO4 para funcionar como fuentes de luz láser que duplican la frecuencia. Aplicamos imágenes Raman tridimensionales (3D) para entender y caracterizar los cambios en los enlaces químicos y la estructura cristalina, así como para medir la estructura volumétrica de los segmentos de la guía de ondas.

En la etapa final del proceso de formulación, las industrias farmacéutica y cosmética deben controlar sus productos para comprobar si la distribución de los compuestos en el producto final, o en su forma de aplicación, es decir, dispersos sobre una piel para un producto intracutáneo, es homogénea y estable para garantizar la eficacia del producto. En este artículo, presentamos por qué la microscopía Raman confocal es una excelente herramienta para la caracterización de productos tras la formulación.

En el campo de los polímeros, la microscopía Raman se ha convertido en una de las herramientas de caracterización más importantes debido a la gran cantidad de información química y estructural que se podía extraer de un solo resultado.

Dado que el estado físico puede afectar el comportamiento farmacéutico de las sustancias farmacéuticas, es importante saber qué controla la cristalización, las reacciones en estado sólido, la estabilidad de fase y la solubilidad.

Uno de los principales retos en el desarrollo farmacéutico de un nuevo producto consiste en su formulación, que afecta gravemente a la liberación y eficiencia de las moléculas activas en el cuerpo.

Las rocas naturales que componen la Tierra son complejas. Consisten en un agregado de uno o más minerales. Cada mineral puede definirse por su composición química y su estructura cristalina, y a veces también puede contener inclusiones de fluidos. Los geólogos necesitan una técnica poderosa de caracterización para obtener información detallada sobre la historia de las formaciones rocosas.

Como resultado de la combinación de espectroscopía Raman y microscopía óptica, la imagen hiperespectral Raman ha demostrado ser una herramienta indispensable en el campo farmacéutico. Este artículo abordará varias aplicaciones de imagen hiperespectral Raman desarrolladas en nuestro laboratorio, con el fin de demostrar la importancia de la técnica.

La espectroscopía Raman es un método conveniente para sondear los enlaces químicos y la estructura en estado sólido de los cristales, y es sensible a la presencia de dopantes, impurezas y defectos cristalinos en la red huésped-cristal. Esto es lo que necesitas saber sobre cómo un espectro Raman de cristal huésped se ve afectado por dopantes e impurezas.

La comunidad científica está cada vez más interesada en la contaminación ambiental por plásticos. Recientemente, este interés por la contaminación de los sistemas acuáticos por plásticos se ha desplazado hacia partículas más pequeñas, los microplásticos.

La espectroscopía Raman de resonancia demuestra hasta 106 de mejora de señal. En esta visión general se ofrece una descripción detallada de cómo la espectroscopía Raman por resonancia difiere de la espectroscopía Raman normal, con algunos ejemplos concretos explicados.

La espectroscopía Raman confocal es una herramienta analítica importante en diversos campos y ha demostrado una alta eficiencia para aplicaciones específicas en los campos cosmético y/o farmacéutico. Su comportamiento no invasivo y su alta sensibilidad molecular la convierten en una de las técnicas analíticas preferidas sin etiqueta para caracterizar materiales como productos para la piel y cosméticos.

Con el aumento de los trastornos alérgicos en los últimos años, se requieren técnicas rápidas y fiables para caracterizar e identificar los tipos de polen. Los ejemplos presentados demuestran que la microespectroscopía Raman puede aplicarse con éxito al análisis e identificación del polen en el aire.

La atmósfera contiene una gran variedad de partículas en suspensión (aerosoles) que difieren tanto en composición química como en distribución de tamaño según la región de la atmósfera, las condiciones meteorológicas y la actividad antropogénica. Sus dimensiones oscilan entre unos pocos nanómetros y decenas de micrómetros y su vida atmosférica puede ser de hasta varias semanas, por lo que pueden influir tanto en el clima global como en el regional.

Durante mucho tiempo, ha sido un problema para los científicos forenses, funcionarios de aduanas e historiadores poder verificar y autenticar documentos impresos solo con las tintas utilizadas. Es una tarea difícil y a menudo imposible analizar una tinta in situ sobre una superficie de papel, y técnicas como GC-MS y HPLC son fundamentalmente destructivas, requiriendo procedimientos de extracción complicados para aislar los componentes de la tinta antes del análisis.

La diferenciación de los polimorfos es importante, especialmente en la industria farmacéutica. Demostramos la viabilidad de utilizar espectroscopía Raman para diferenciar formas cristalinas para la caracterización y cribado de polimorfos, y explicamos aspectos de los enlaces químicos y la estructura del estado sólido que afectan a los espectros Raman de los modos vibracionales de la red cristalina.

La resolución espectral de un espectrómetro Raman está determinada por su dispersión espectral junto con el ancho de la rendija de entrada. Explicamos los parámetros de diseño del instrumento implicados.

La teoría de grupos, junto con las reglas de selección de polarización Raman, puede aplicarse al estudio y caracterización de materiales cristalinos. El método Raman de Polarización–Orientación (P-O) emplea esta relación y es útil para la identificación de la clase cristalina de un material, su orientación, el grado de desorden y la determinación de las especies de simetría a las que pertenecen las bandas Raman en un espectro.

Se utilizan espectroscopías combinadas Raman y fotoluminiscencia (PL) y la imagen para examinar la variación espacial de la estructura en estado sólido y el carácter electrónico de cristales bidimensionales (2-D) de disulfuro de tungsteno (WS2). La adquisición simultánea de PL y dispersión Raman desde las mismas ubicaciones espaciales proporciona información estructural complementaria y una forma de renderizar imágenes espectrales combinativas Raman y PL de cristales 2D de película delgada en general, y WS2 en particular.

El software de ajuste de picos suele estar escrito para ofrecer al usuario la opción de un ajuste automático de picos o uno que permita introducir valores específicos de forma, amplitud y anchura del pico. Las formas suelen presentarse como una elección de porcentaje de contribuciones de perfil Gaussiano o Lorentziano al pico. Para comprender mejor estos perfiles espectrales, explicamos brevemente la base física de las llamadas formas de línea espectral. Además, discutimos y modelamos la forma espectral, el ancho de banda y el ensanchamiento para ayudar al lector a ver cómo el porcentaje de componentes gaussianos y lorentzianos contribuyen a la forma global del pico y cómo dos picos muy próximos y no resueltos de amplitudes o anchos de banda diferentes pueden afectar la posición máxima y la apariencia general del pico convolucionado.

Investigamos en detalle la dispersión Raman de fluorohálidos de bario BaFX (X = Cl, Br, I) con el fin de caracterizar cambios en la estructura y los enlaces químicos. La imagen general que se desprende de los datos Raman de BaFX es que, con el cambio composicional de X = Cl → Br → I, la densidad electrónica se desplaza del enlace axial Ba-X a los enlaces Ba-X ecuatoriales con un cambio composicional hacia el haluro más pesado, y que la distribución de carga se deslocaliza más en las capas de haluro. Este cambio en la densidad electrónica indica un aumento en la covalencia de los enlaces Ba-X de Cl a I.

En los últimos 30 a 40 años, se han diseñado varios nuevos tipos de materiales de carbono para múltiples usos industriales. Ahora es bien sabido que el espectro Raman es sensible a la estructura, aunque el espectro es bastante sencillo. Dado que la espectroscopía Raman tiene ahora fama de proporcionar buena información, los posibles usuarios de equipos Raman pueden solicitar información sobre la calidad de su muestra.

Los perfiles de profundidad de un material laminar se han medido en un microscopio Raman confocal con una selección de objetivos de microscopio. Es bien sabido que la calidad de los perfiles dependerá de la calidad del enfoque, lo que requiere que las propiedades diseñadas del objetivo coincidan con las propiedades del material, especialmente los efectos de los índices de refracción. Las comparaciones de perfiles de profundidad realizadas con una serie de objetivos ilustrarán cómo una mejor coincidencia mejora la resolución espacial y la especiación química en el perfil de profundidad.

El procesamiento láser proporciona un método rápido, sin contacto y flexible para modificar y modelar materiales, desde vidrios hasta metales. Micromecanizado, ablación de capas finas y polimerización con dos fotones son solo algunos ejemplos de lo que ya se ha demostrado.

El análisis Raman de una sección de 50 μm de un grano de trigo ha permitido identificar características espectrales correspondientes al almidón, lípidos y proteínas. La distribución de estos componentes a escala micrística se ha estudiado utilizando una imagen mapeada por Raman. La descomposición de la banda amida I permite una correlación entre las estructuras proteicas y la dureza del grano.

Hemos realizado un estudio completo polarizado Raman de un nanohilo de GaN único utilizando un microscopio confocal junto con una etapa de alta resolución. La alta resolución espacial de nuestro instrumento confocal Raman, junto con una etapa piezoeléctrica, demuestra de forma inequívoca la posibilidad de obtener imágenes de las propiedades ópticas de nanoobjetos con una resolución superior a 200 nm, manteniendo la ventaja de relleno del control de polarización bajo un microscopio confocal.

La espectroscopía Raman es una técnica muy adecuada para determinar tanto la fracción de Ge como la deformación en capas SiGe y capas de capa de Si. Además, la posibilidad de utilizar tanto líneas de excitación UV como visibles en el mismo instrumento es esencial para estudiar estructuras formadas por una capa de tapa de silicio sobre una capa SiGe. El contenido relativo de Ge en la capa constante Si1-xGex se calcula a partir del espectro Raman visible y la deformación de la capa Si de la capa de capucha se deriva del espectro Raman UV.

Registramos los espectros Raman de la clase de biopolímeros NodaxTM (PHBHx-copolímero de hidroxibutirato) con cantidades variables de comonomero hidroxihexanoato (Hx). Las propiedades de Nodax se controlan por la cantidad de Hx añadida. Diseñar el polímero para aplicaciones específicas requiere comprender los efectos de los Hx sobre las propiedades físicas y químicas, y los espectros vibracionales ofrecen una ventana a esta información. La inspección de la estructura de PHBHx indica que la adición de Hx solo reemplaza el grupo metilo por un grupo propílico en los segmentos hidroxihexanoatos de las cadenas poliméricas.

Los espectros Raman, junto con el Análisis Multivariado (Quimiométrico), han demostrado proporcionar información en tiempo real sobre el progreso de una reacción de polimerización. Como muestra este ejemplo, estos resultados pueden proporcionar información inesperada sobre los detalles de la reacción. en este caso, las velocidades de reacción inequivalentes de los dos monómeros. Esta información permite finalmente al ingeniero de procesos optimizar su proceso.

El estudio de los espectros vibracionales de alcanos lineales se ha utilizado en el pasado para modelar la estructura de los polietilenos. En particular, a partir de estos estudios ha quedado claro que, en el polietileno, la frecuencia del modo acústico longitudinal (LAM) está inversamente relacionada con la longitud de las unidades poliméricas entre pliegues (láminas), que se determina por la historia de la muestra. Esta relación se desarrolló estudiando una serie de alcanos lineales. Aquí se reportan espectros de muestras de (C44H90), (C20D42), (C24D50) y (C36D74). Aunque se registraron espectros completos, nos interesaba más el comportamiento en la región de bajas frecuencias.

Revisa las asignaciones de bandas de un espectro proteico, señalando por qué puede ser útil conocer las asignaciones de bandas al intentar usar los espectros Raman para entender la funcionalidad de las proteínas. De hecho, la Sociedad Americana de Química (ACS) acaba de publicar un número virtual del Journal of Physical Chemistry titulado "Aglomeración y estabilidad de proteínas", donde se analiza cómo la conformación proteica afecta a su funcionalidad biológica. Abordo cómo los espectros Raman pueden ayudar a determinar la estructura de las proteínas.

En lo que respecta a las fibras poliméricas, las ligeras modificaciones de las características Raman están directamente relacionadas con diferencias en la orientación molecular y el grado de cristalinidad de las fibras. Para utilizar estos sutiles cambios espectrales y correlacionarlos con las propiedades físicas del polímero, es necesario emplear quimiometría en los espectros Raman.

Tensión y deformación son términos que a menudo se usan indistintamente al hablar de las características de los materiales. Sin embargo, sus significados son diferentes. La tensión es una fuerza por unidad de área aplicada a un objeto, y la deformación es el efecto sobre el objeto causado por la tensión sobre el objeto.

Las mediciones Raman pueden utilizarse para inferir la temperatura de un material basándose en las fuerzas de señal de las bandas de Stokes y anti-Stokes, y aplicando una relación matemática predefinida. En realidad, la temperatura, el desplazamiento Raman y la longitud de onda de la excitación láser interactúan, y deberían considerarse para entender mejor estas mediciones.

La imagen Raman proporciona información detallada sobre la orientación cristalina para MoS2 bidimensional preparado por deposición química de vapor sobre sustratos de silicio. Estos cristales bidimensionales consisten en capas atómicas individuales de átomos de azufre, molibdeno y azufre.

Utilizando técnicas holográficas, hemos estructurado la superficie en un solo paso (sin procesamiento húmedo ni fotocurado) a lo largo de las direcciones X e Y. Primero se inscribe una rejilla con ranuras a lo largo de la dirección X, la muestra se rota 90° y una segunda rejilla se inscribe con ranuras a lo largo de la dirección Y. Se monitoriza la intensidad de las primeras órdenes difractadas para tener intensidades iguales en ambas direcciones X e Y.

Cualquier producto utilizado con fines médicos debe seguir el dicho "no hacer daño". En el trabajo actual, evaluamos si y cómo la microscopía Raman, en combinación con fluorescencia de rayos X (XRF), puede ayudar en la caracterización de material lixiviado de varios dispositivos implantables. Los resultados muestran tanto la presencia de óxidos metálicos como de compuestos orgánicos. En un caso, existían simultáneamente dos formas cristalinas de un óxido idéntico, y sugerimos que dicha información puede ser útil para caracterizar la oxidación del metal. Una de las muestras tenía un tono rosado, y su espectro era consistente con un espectro de resonancia Raman (RR) de un pigmento.

Los datos espectrales Raman 2D-COS proporcionan información sobre los cambios conformacionales de los polímeros. Aquí se miden e interpretan espectros Raman de acetato de vinilo de etileno y copolímero de acetato de vinilo, lo que permite describir los cambios morfológicos relacionados con el grupo del acetato de vinilo.

Los desarrollos recientes en la instrumentación Raman han hecho que la técnica sea más fácil de usar, más compacta y más asequible. En consecuencia, ahora se puede explotar todo el potencial demostrado de la espectroscopía para usos industriales, incluyendo su uso en combinación con métodos estadísticos para calibraciones de concentración.

La mezcla, un método alternativo para ingeniería de productos que combina las propiedades de los tipos de polímeros, es una mezcla física. Tiene la ventaja de ser no solo sencilla y económica, sino que también permite reciclar materiales usados. La primera parte de esta nota trata sobre la dispersión de los dos componentes en una mezcla de polietileno-polibutileno tereftalato. Se utilizarán las capacidades de imagen química del LabRAM para obtener esta información. La segunda parte trata sobre el análisis de profundidad de películas laminadas hechas de diferentes capas poliméricas.

El acoplamiento de la potencia de la microscopía Raman confocal con la geometría de muestreo invertido ha permitido realizar investigaciones detalladas de sistemas de recubrimiento a base de disolventes y agua, proporcionando información importante sobre los procesos y la química que ocurren en la interfaz y dentro del recubrimiento.

La identificación científica natural de los pigmentos presenta algunos problemas debido a su insolubilidad en disolventes comunes. Especialmente cuando se trata de examinar cantidades muy pequeñas de muestras o se desea realizar análisis no destructivos, por ejemplo en laboratorios forenses o análisis de pinturas de arte. La espectroscopía Raman resulta ser una técnica ideal para resolver estos problemas analíticos.

Los expertos líderes generalmente basan su certificación de artefactos antiguos en el análisis estilístico y en percepciones sensoriales personales. Sin embargo, es obligatorio una mayor objetividad para fines de identificación y datación. Las diferentes tecnologías de fabricación suelen dar lugar a productos de aspecto externo muy similar (desde el punto de vista visual y sensorial), pero que difieren completamente en su micro/nanoestructura.

El estudio actual de pigmentos medievales mediante espectroscopía micro-Raman proporciona información importante sobre el tipo inorgánico y orgánico de pigmentos utilizados en las pinturas murales de los restos de la iglesia de Skopsko Kale (Fortaleza de Skopje).

Existen dos tipos de modos vibracionales en MoS2 (como en todas las estructuras estratificadas): modos vibracionales dentro de las capas (intracapa) y modos resultantes de los movimientos de capas completas (intercapas).

La espectroscopía Raman y fotoluminiscencia y la imagen se utilizan para examinar la variación espacial de la estructura de estado sólido y el carácter electrónico de cristales WS2 bidimensionales (2D). La adquisición simultánea de espectros de fotoluminiscencia con la dispersión Raman proporciona formas complementarias de renderizar imágenes espectrales Raman y fotoluminiscencia de películas delgadas WS2.

El comportamiento espectral del agua se estudia usando Raman con un espectrógrafo NIR y láseres de doble longitud de onda para medir tanto la huella digital como la región de estiramiento OH. Los espectros Raman se registran entre 5 ⁰C y 80 ⁰C, y se tratan tanto con ajuste de banda como con el algoritmo 2D-COS, lo que revela una mejor comprensión del comportamiento espectral del agua.

Los óxidos metálicos, a diferencia de la mayoría de los metales, se sabe que se distinguen fácilmente por sus característicos espectros Raman; su presencia puede detectarse en una escala de micrómetros con una microsonda Raman.

Los cambios espectrales revelados por la espectroscopía de correlación bidimensional pueden utilizarse para interpretar cambios estructurales en polímeros determinados por las condiciones de procesamiento, de modo que los materiales puedan ser diseñados racionalmente para aplicaciones particulares con requisitos mecánicos conocidos.

Debido al uso estructural de los polímeros, es importante entender el origen de su resistencia, su elongación ante la ruptura, elasticidad, flexibilidad, etc. Es en la región de muy baja frecuencia (el llamado rango de "terahercios") donde se cree que aparecen los indicadores reales de cristalinidad.

Esta introducción a la espectroscopía de correlación bidimensional (2D COS) ilustra cómo entender los cambios estructurales que ocurren en las moléculas de poliéster en las fibras mientras se recocían bajo tensión.

Raman ha demostrado un alto potencial en la caracterización de la estructura de los SWCNTs. La correlación entre el conocimiento de la estructura y las propiedades físicas y químicas de los tubos hace que la técnica sea extremadamente poderosa para controlar la calidad de los SWCNTs para aplicaciones específicas. Se han examinado capacidades del espectrómetro Raman como la resolución espacial, la resolución espectral y la versatilidad de la longitud de onda de excitación. Además de Raman, estudios preliminares de fluorescencia están describiendo el potencial de la técnica.

Mostramos espectros Raman de fibras poliméricas adquiridas en función del aumento del esfuerzo y la temperatura. Con el conocimiento de las asignaciones de bandas Raman, es posible comprender en detalle los cambios moleculares responsables de la orientación y cristalización de los polímeros.

Los espectros Raman de resonancia de los carotenoides varían con cambios sutiles en los grupos funcionales laterales, lo que hace que estos espectros sean útiles para identificar y caracterizar carotenoides. Los carotenoides cumplen múltiples usos en sistemas biológicos, que van desde pigmentos visuales hasta antioxidantes. Debido a que el espectro Raman de resonancia varía con cambios químicos sutiles en los grupos funcionales laterales, los espectros de los carotenoides se han utilizado para la identificación y caracterización.

Los espectros Raman de las distintas formas de carbono elemental son muy sensibles al tipo de enlace entre vecinos más cercanos y al orden de rango intermedio y largo. En muchos casos, la espectroscopía Raman es la técnica preferida para la caracterización de materiales de carbono. La correlación de características espectrales Raman con propiedades tribológicas puede facilitar la deposición de películas de carbono.

El grafeno es un nuevo nanomaterial que podría reemplazar parcialmente al silicio en microcircuitos y chips informáticos en el futuro. Para comprender mejor sus características de calidad, se necesitan técnicas rápidas y fiables que proporcionen las medidas adecuadas de la propiedad. La Espectroscopía Raman ha emergido como una técnica clave para estudiar este material excepcional.

Se sabe que los espectros Raman de materiales elementales de carbono son sensibles a la polimorfia. Para películas de carbono duro, los espectros de carbonos amorfos y similares a diamantes pueden ajustarse en banda para separar las contribuciones del "carbono grafítico" (banda G) del "carbono desordenado" (banda D). El comportamiento espectral de las películas de carbono ha sido correlacionado empíricamente con propiedades físicas de las películas delgadas, como dureza, durabilidad, transparencia óptica, conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión, y puede ser útil para predecir estas propiedades sin pruebas alternativas extensas.

El tratamiento de realce de color en diamantes marrones y amarillos nativos puede resaltarse mediante análisis de fotoluminiscencia realizados con el espectrómetro Raman LabRAM HR. También se ha registrado la firma PL de diamantes verdes y violetas. Los centros de defectos responsables del color de los diamantes han sido detectados y asignados. Esto demuestra que el espectrómetro Raman es una herramienta muy útil para investigar los defectos finos en la estructura de diamante mediante análisis de fotoluminiscencia.

El objetivo de las mediciones es identificar los componentes desconocidos y su respectiva dispersión dentro de pastillas farmacéuticas mediante Raman y microespectrometría FT-IR.

La espectroscopía Raman es una herramienta analítica potente y ampliamente utilizada dentro de la industria farmacéutica. Los excipientes e ingredientes farmacéuticos activos (APIs) pueden analizarse en segundos, y las extensas bibliotecas espectrales Raman permiten una identificación química sencilla.

Para diseñar materiales con propiedades difusivas controladas, necesitamos poder medir el proceso difusivo in situ. Idealmente, nos gustaría una técnica que proporcione información molecular con resolución a escala microscópica, que no destruya las muestras y que pueda instalarse y usarse en un laboratorio de laboratorio con un mínimo de tiempo y esfuerzo en la preparación de la muestra. La espectroscopía de microsonda Raman es una candidata ideal para este tipo de estudios.

Controlar la orientación del láser y la polarización Raman respecto a la orientación de la muestra puede proporcionar una gran cantidad de información en el espectro Raman que sería difícil de lograr con otros métodos. La presentación de los espectros hace que estos efectos parezcan sencillos, pero debido a múltiples factores instrumentales y al diseño experimental, es fácil producir resultados erróneos. Esta columna va a explicar qué componentes instrumentales afectan a los efectos de polarización observados y cómo la propia configuración de la muestra afecta a la señal Raman.

Las muestras farmacéuticas y cristalográficas suelen requerir una caracterización y análisis detallados para optimizar la estabilidad, las propiedades físicas y, de hecho, la eficacia general de la muestra cuando se trata de una sustancia activa de fármaco. Además, los estrictos procedimientos regulatorios y de fabricación exigen una caracterización precisa de un candidato a fármaco en forma sólida de sal y la posible influencia de las condiciones ambientales. La hidratación y estructura de estas muestras bajo condiciones variables es importante en esta caracterización completa.

Se compararán y analizarán espectros Raman de celulosas modificadas para su uso en las industrias farmacéutica, alimentaria y de materiales, con el objetivo de determinar características espectroscópicas que puedan ser útiles para ayudar en la determinación de propiedades físicas y químicas.

El uso de la espectroscopía Raman para producir imágenes materiales cuyo contraste proviene de especies químicas o cristalográficas se ha considerado bastante útil desde la introducción del microscopio Raman en 1976, pero particularmente, más recientemente, con el desarrollo de instrumentos más sensibles y fáciles de usar. Cuando las distintas especies en el campo de visión tienen espectros con bandas analíticas no superpuestas, un análisis univariado simple puede proporcionar buenas imágenes. Cuando hay bandas solapadas, se han aplicado con éxito técnicas multivariantes, especialmente MCR (Resolución de Curvas Multivariantes). Sin embargo, hay casos en los que incluso los resultados de MCR pueden ser problemáticos. Analizaremos algunos mapas de un compuesto cerámico que contiene SiC, Si, B4C y Carbono, donde cada una de estas especies tiene espectros no únicos, para ver qué tipo de resultados puede producir un software flexible. ¿Cuál es el objetivo de este tipo de ejercicio? Para algunos de nosotros, crear imágenes es como un videojuego de adolescentes. Pero en realidad lo que intentamos hacer es extraer información sobre una muestra de su imagen Raman. Una interpretación bonita está bien, pero debe aportar información. A continuación se mostrará cómo los mapas Raman pueden proporcionar información útil sobre una muestra.

Los óxidos metálicos suelen aparecer en cristales donde no hay unidades moleculares. Aquí ofrecemos una introducción a los conceptos que deben entenderse al analizar óxidos metálicos en materiales como pintura, pigmentos cerámicos, películas de corrosión, catalizadores y minerales.

Se requiere una caracterización completa y detallada de las formulaciones farmacéuticas antes de la publicación de nuevos fármacos. Cuando se exponen a climas cálidos y húmedos a lo largo del tiempo, los ingredientes pueden experimentar cambios en su nivel de hidratación, afectando así las propiedades y/o la eficacia del fármaco. La espectroscopía Raman, combinada con un controlador de temperatura y humedad, puede imitar condiciones tan duras y puede utilizarse para monitorizar las propiedades de los diferentes ingrédientes y seguir sus modificaciones inducidas por los cambios ambientales.

Como resultado de la combinación de espectroscopía Raman y microscopía óptica, la imagen hiperespectral Raman ha demostrado ser una herramienta indispensable en el campo farmacéutico, especialmente para estudiar la distribución de activos y excipientes en un producto farmacéutico.

El uso del modo raman de transmisión en lugar del tradicional retrodispersión aporta flexibilidad adicional para el análisis de materiales, especialmente cuando se requiere información promedio de muestras voluminosas.

La espectroscopía Raman tiene muchas propiedades útiles que pueden explorarse y explotarse en el análisis de formulaciones farmacéuticas.

Durante los últimos 5-10 años, el estado sólido molecular ha ganado reconocimiento por parte de la industria farmacéutica por su papel en la fabricación, estabilidad y actividad de medicamentos. Además, la definición de la fase cristalina se ha vuelto tan importante como la composición molecular en la protección por patente.

Se ha desarrollado un modelo murino para la aterosclerosis humana en el que los animales carecen de ApoE; estos animales se llaman ratones knock-out ApoE. Estas dos mediciones —los resultados de la aorta de un ratón knock-out con ApoE y los resultados del estudio químico— indican que los depósitos globulares contienen colesterol disuelto en ácidos grasos, por lo que pueden utilizarse como un indicador temprano del proceso de aterosclerosis en modelos animales durante el desarrollo de fármacos.

La espectroscopía Raman confocal está empezando a ser reconocida como una técnica de alto potencial para el estudio no invasivo de tejidos biológicos y piel humana bajo condiciones in vivo. La espectroscopía Raman puede aplicarse para obtener información sobre la composición molecular de la piel hasta varios cientos de micrómetros por debajo de la superficie cutánea.

En la industria del jabón, se implican muchas reacciones químicas para la preparación del producto final. Un control exhaustivo de las reacciones es una parte fundamental de la misión de control de calidad en estas industrias para garantizar la no invasividad del producto final sobre la piel humana.

Examinamos la espectroscopía Raman en fase de vapor mediante la adquisición de espectros a partir de moléculas de gas confinadas al espacio de cabeza de contenedores sellados. Estudiar los espectros Raman de las fases líquida y de vapor de compuestos con diferentes grupos funcionales, grados de enlace de hidrógeno y polaridad proporciona una visión sobre la energética de las interacciones moleculares.

La caracterización espectroscópica vibracional puede tener lugar a lo largo de toda la vida útil del catalizador, desde el control de la síntesis del precursor hasta el cpntrol de la regeneración del catalizador mediante el análisis del mecanismo de reacción superficial.

El rendimiento de un espectrógrafo Raman para una aplicación particular dependerá, entre otras cosas, de su sensibilidad y resolución espectral. La sensibilidad determinará cuánto tiempo tardará en grabar un espectro con una relación señal-ruido dada. A su vez, la reflectividad de la rejilla determinará el rendimiento óptico del instrumento. La resolución espectral determinará cuán fácil será extraer información sutil de un espectro.

La presencia de transiciones electrónicas en la parte visible del espectro puede proporcionar una enorme mejora de las señales Raman, si estos estados electrónicos no son luminiscentes. En algunos casos, las señales pueden aumentar hasta seis órdenes de magnitud. El grado de mejora posible depende de varios factores, como la anchura del estado excitado, la proximidad del láser a ese estado y el mecanismo de realzamiento. La parte buena de este fenómeno es el aumento de la sensibilidad, pero la desventaja es la no linealidad de la señal, lo que dificulta su explotación con fines analíticos.

Esta HORIBA sección explora cómo la microscopía Raman puede ayudar a exponer falsificaciones de arte mediante el análisis no destructivo de la composición molecular de pigmentos y materiales. Al capturar espectros Raman detallados de obras auténticas y sospechosas, los científicos pueden identificar inconsistencias en huellas químicas que indican restauración, discrepancias en el envejecimiento o composiciones fraudulentas. Con diligencia, instrumentación adecuada e interpretación experta, la microscopía Raman capacita a los especialistas para distinguir obras genuinas de falsificaciones, lo que podría reducir la prevalencia de arte falsificado en el mercado.

Aquí discutimos el uso de la espectroscopía Raman para caracterizar la lutita bituminosa, especialmente la lutita negra, que consiste en querógeno (materia orgánica fosilizada) atrapada en roca sedimentaria compuesta por arcillas, calcitas, silicatos y dióxido de titanio, entre otros minerales inorgánicos. Demostramos que la espectroscopía Raman es útil para caracterizar las variedades de estructura de querógeno (enlaces químicos y estado sólido), diferenciar lutitas con diferentes cantidades relativas de querógeno respecto a minerales inorgánicos, y diferenciar polimorfos de óxidos inorgánicos de origen natural.

Al acoplar la espectroscopía Raman con la microscopía, es posible obtener información espectral completa con una resolución espacial del orden de 1 μm. Sin embargo, Raman es un fenómeno débil y su sensibilidad no siempre es ideal, especialmente al analizar lo que a menudo son concentraciones relativamente bajas de componentes intracelulares.

Los procesos implicados en la creación de fibras a partir de polímeros orgánicos —ya sean artificiales o naturales— tienen el potencial de orientar las moléculas dentro de las fibras. El examen de varias fibras confirma que la orientación es un fenómeno más o menos ubicuo que puede detectarse y cuantificar mediante microscopía Raman. Además, la presencia de orientación molecular puede mediar el proceso de cristalización, que también puede ser seguido por las firmas Raman.

Es común que se superpongan líneas espectrales en espectros Raman. En la medida en que las bandas analíticas pueden proporcionar un significado físico o químico relevante para el material estudiado, se hace necesario seguir estas líneas espectrales por separado a medida que cambian los parámetros de la muestra. Cualquiera que haya ajustado espectros con bandas sabe que los resultados están llenos de riesgos. La más común es añadir un componente espectral para mejorar el ajuste global. El problema de este enfoque es que puede no tener un significado físico o químico en este componente adicional.

La microscopía Raman es una técnica que ha demostrado ser muy valiosa en una amplia gama de aplicaciones. En la investigación biomédica, su relevancia para la identificación altamente selectiva de biomoléculas, incluyendo aminoácidos y proteínas, ADN/ARN y fármacos quimioterapéuticos, se está reconociendo rápidamente. Sin embargo, la eficiencia de la dispersión Raman es baja, los tiempos de recogida pueden ser largos y los límites de detección elevados.

La espectroscopía Raman se evaluó como un método no invasivo de análisis del ADN espermatozoide y la influencia de la irradiación UV sobre el espermatozoide. Los resultados muestran que la espectroscopía Raman, combinada con el análisis multivariante, proporciona información reproducible y precisa sobre el ADN de los espermatozoides y el efecto y localización del daño.

Cada vez se requieren más métodos rápidos y no invasivos para investigaciones clínicas y no clínicas en tejido biológicos. La imagen Raman a microescala puede responder a preguntas cruciales sobre la morfología del tejido cerebral de mono y la evolución estructural.

La identificación de microbios contaminantes es un importante tema de seguridad pública en muchos campos, como el control de la calidad de los alimentos y la fabricación de productos farmacéuticos y cosméticos. Investigaciones previas han demostrado el potencial de la espectroscopía Raman en combinación con métodos quimiométricos para investigar muestras a granel, así como una sola célula bacteriana y de levadura para la clasificación a nivel de especie y cepa.

Tradicionalmente, el Raman ha sido una técnica del científico de materiales, físico o químico, pero a medida que la instrumentación sigue evolucionando, el poder del Raman en aplicaciones biológicas y médicas se está reconociendo rápidamente, en parte debido al alto contenido de información proporcionado y a una excelente tolerancia al agua.

Reducir el tiempo de respuesta es un objetivo fundamental en el diagnóstico clínico. Evaluamos el poder de discriminación de la espectroscopía Raman al analizar microcolonias de nueve especies bacterianas y una especie de levadura directamente en un medio sólido tras un tiempo de incubación reducido de 6 horas (en comparación con las 24 horas de las macrocolonias). Este enfoque, que minimiza el tiempo de preparación y cultivo de la muestra, permitiría reanudar el cultivo tras la identificación para realizar pruebas posteriores de susceptibilidad a antibióticos.

En esta nota de aplicación, el SERS se utiliza para estudiar el comportamiento de la glicoproteína αIIbβ3, que desempeña un papel crítico en la trombosis (coagulación sanguínea patológica que puede reducir o detener completamente el suministro de sangre a tejidos y órganos, lo que puede provocar un infarto de miocardio o un ictus).

La nota de solicitud explica cómo la espectroscopía Raman puede ser útil en el análisis de cátodos y ánodos en baterías de ion de litio. El estado del arte actual requiere fuentes de energía más fiables, eficientes y potentes. Por tanto, las baterías de ion de litio son de gran interés. La espectroscopía Raman se adapta a las diferentes etapas de vida de estas baterías, como la caracterización de nuevos materiales para sistemas más flexibles, el análisis de fallos; pero también análisis más estándar del material utilizado durante el proceso de carga/descarga, incluyendo propiedades estructurales y electrónicas, e incluso pruebas robustas y automatizadas de control de calidad.

En varias de mis columnas anteriores discutí la interpretación de los espectros Raman. Esta columna continúa con ese tema, examinando los espectros de una serie de celulosas funcionalizadas. Es interesante ver qué es consistente de un material a otro y qué es diferente. En particular, es útil identificar bandas marcadoras para los distintos grupos funcionales. Además, al identificar una incógnita, es importante identificar un conjunto de bandas de grupos funcionales que estarían todas presentes cuando ese grupo funcional forma parte de una molécula.

La micro-espectroscopía de polarización/orientación (P/O) puede utilizarse para identificar modos vibracionales, determinar la estructura cristalina, distinguir alòtropos y polimorfos, diferenciar materiales simples de policristalinos y determinar la orientación del cristal y el grado de desorden, todo a escala micrométrica. La espectroscopía micro-Raman P/O promete ser una herramienta analítica importante debido a su complementariedad con la difracción de microrayos X.

Raman suele considerarse una herramienta para estudiar la estructura molecular y cristalina; en este contexto, también puede diferenciar la fase amorfa de cualquier número de fases cristalinas. Sin embargo, también se sabe que los espectros Raman de una fase cristalina pueden adquirirse en condiciones en las que la cristalografía de rayos X indica que la muestra es amorfa. Con el desarrollo de materiales en nanofase, Raman está demostrando una capacidad única para caracterizar materiales que están entre cristalinos y amorfos.

¿Cómo puedes navegar por el laberinto de opciones para detectar vibraciones moleculares con infrarrojo medio (IR), infrarrojo cercano (NIR) y visible (Raman)? Entender qué se mide, cómo se mide y las ventajas y desventajas de cada técnica ayudará.

La espectroscopía Raman puede utilizarse para medir los espectros vibracionales tanto de materiales orgánicos como inorgánicos. Ahora se entiende bien que la espectroscopía Raman puede proporcionar información que no está disponible por otros medios analíticos. Este hecho ha despertado interés en la técnica, pero muchos analistas siguen incómodos debido a su falta de conocimientos o experiencia.

El grafeno tiene aplicaciones potenciales que van desde monitores informáticos hasta células solares, y la espectroscopía Raman es un método útil para su caracterización. El grafeno, que consiste en capas individuales de grafito perfectamente cristalino, fue reportado por primera vez en Science en 2004 (1). Fueron creados mediante la técnica "altamente sofisticada" de despegar capas de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG). Uno podría imaginar que Geim, Novoselov y sus colegas simplemente buscaban un material nuevo e interesante, interesante por las propiedades físicas resultantes de su naturaleza bidimensional.

La microscopía Raman ha sido atractiva por su capacidad para caracterizar materiales a una escala espacial acorde con la microscopía óptica. Normalmente, la resolución espacial lateral se cita como determinada por el disco de Airy (1), que es 1,22λ/NA. λ es la longitud de onda de la luz iluminadora, y NA es la apertura numérica, que es igual a nsinθ, donde n es el índice de refracción del medio (1,0 en el caso del aire) y θ es el ángulo subtendido por la óptica. Sin embargo, resulta interesante para este espectroscopista Raman envejecido que en los últimos años la resolución espacial citada de un microscopio Raman se ha ido reduciendo cada vez más a medida que más fabricantes de instrumentos se adentran en el negocio de la microscopía Raman.

Con la inminente escasez de combustible, los problemas de las altas emisiones de dióxido de carbono y los problemas en la eliminación de residuos, la sociedad busca ahora fuentes de energía alternativas y sostenibles. Los materiales biológicos están siendo objetivo como materias primas atractivas. Están disponibles en corrientes de residuos industriales y urbanos, en madera y pastos de pradera, y en productos agrícolas, incluidos los residuos agrícolas. Los principales componentes de la biomasa vegetal de estas fuentes son los polisacáridos y la lignina. Para captar productos de alta energía de estos materiales, es necesario identificar y aislar formas químicas útiles.

Los espectros vibracionales son de interés para los científicos analíticos y de materiales debido a su potencial para proporcionar información detallada de forma no destructiva sobre los materiales. Esto se debe a que las vibraciones reflejan de forma bastante sensible los enlaces interatómicos. Existen varias espectroscopías en las que se pueden detectar transiciones vibracionales. La más sencilla es la absorción infrarroja (IR). En este caso, cuando una molécula es irradiada con fotones cuya energía corresponde a la energía de una de sus vibraciones (que se encuentra en la parte infrarroja media y lejana del espectro electromagnético), esos fotones serán absorbidos.