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新工具帮助纳米棒脱颖而出

导读 莱斯大学的科学家开发了一种简单且经济实惠的工具来计数和表征纳米粒子。化学家 Christy Landes 和 Stephan Link 的赖斯实验室创建了

莱斯大学的科学家开发了一种简单且经济实惠的工具来计数和表征纳米粒子。化学家 Christy Landes 和 Stephan Link 的赖斯实验室创建了一个名为 SEMseg 的开源程序,用于从扫描电子显微镜(SEM) 图像中获取有关纳米粒子(小于 100 纳米的物体)的数据,否则这些数据即使不是不可能也很难分析。

颗粒的大小和形状会影响它们在光电器件、催化剂和传感应用(如表面增强拉曼光谱)中的工作效果。

SEMseg 在 Landes 和 Rice 研究生 Rashad Baiyasi 领导的一项研究中有所描述,该研究发表在化学学会的物理化学杂志 A 上。

该程序可从 GitHub 下载,网址为https://github.com/LandesLab?tab=repositories。

SEMseg——用于 SEM 分割——源于该团队去年在《科学》杂志上的研究,该研究展示了如何使用蛋白质将纳米棒推入手性组件中。“这项工作就是一个结果,”兰德斯说。“我们意识到没有好的方法来定量分析 SEM 图像。”

对单个或聚集的纳米棒进行计数和表征通常使用复杂且昂贵的透射电子显微镜 (TEM)、容易受到人为偏见的手动测量或无法区分粒子(除非它们相距很远)的程序来完成。SEMseg 从低对比度、低分辨率的 SEM 图像中提取像素级数据,并将其重新组合成清晰的图像。

SEMseg 可以快速区分紧密堆积的组件和聚集体中的单个纳米棒,以确定每个粒子的大小和方向以及它们之间的间隙大小。这允许对聚合进行更有效的统计分析。

“在几分钟内,SEMseg 可以表征大型数据集中的纳米粒子,而手动测量需要数小时,”Baiyasi 说。

他说,分割纳米粒子是指分离和表征聚集体中的每个组成粒子。分离组成的纳米粒子让研究人员能够分析和表征聚集体的异质结构。

Baiyasi 说,SEMseg 可以适用于原子力显微镜等其他成像技术,并且可以扩展为其他纳米颗粒形状,如立方体或三角形。

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