SBIR Phase I: NanoIR: Infrared Chemical Spectroscopy at the sub-20 nm Scale

SBIR 第一阶段:NanoIR:亚 20 nm 尺度的红外化学光谱

基本信息

  • 批准号:
    0944400
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 15万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-01-01 至 2010-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This Small Business Innovation Research Phase I project will explore new science and technology to enable infrared (IR) spectroscopy and imaging with sub-20 nm spatial resolution. Conventional IR spectroscopy is a benchmark tool in research and industry, providing rich chemically specific information. Due to optical diffraction limits, the resolution of conventional IR spectroscopy is limited to a few microns, preventing its broad application to nanoscale research and development. This project aims to dramatically surpass the current resolution limits using an innovative, patent-pending probe based technique to measure IR absorption below the diffraction limit. Leveraging prior investments in nanoscale IR spectroscopy, the team will establish the feasibility of improving spatial resolution and sensitivity by a factor of ten over previous work (and a factor of 250 versus commercial IR microscopy). To achieve these goals, the project team will develop high-sensitivity nanoscale probes, ultrasensitive detection electronics and sophisticated data analysis algorithms to extend IR spectroscopy to the sub-20 nm length scale. The resolution and sensitivity breakthroughs will enable new solutions to a broad range of scientifically and commercially critical problems as outlined below.The broader impact/commercial potential of this project will be dramatically improved resolution of infrared (IR) spectroscopy, which is the most widely used analytical technique for chemical characterization and identification, and which constitutes a $1 billion industry. Infrared absorption spectra give critical information about molecular structure and have led to broad adoption of IR spectroscopy in diverse fields. The increasing global emphasis on nanoscience and nanotechnology has led to a growing need to design, characterize, and manufacture complex materials with physical and chemical structures on the sub-100 nm length scale. The resolution limits of conventional IR spectroscopy have left business and research communities lacking critical characterization capabilities for making nanoscale chemical measurements. Filling this critical gap in the characterization toolset will substantially accelerate the rate of technological and commercial advances in fields which depend on chemical analysis and imaging at the nanoscale. Research has indicated that the broadest adoption of nanoscale IR will occur when the resolution reaches the sub-20 nm range. Availability of nanoscale IR spectroscopy will have dramatic impacts on materials development and basic research. Critical applications include characterization of polymer blends, multilayer thin films, photovoltaics and solar cells, organic LEDs, pharmaceuticals and life sciences, and biofuels research.
该小型企业创新研究第一阶段项目将探索新的科学技术,以实现红外 (IR) 光谱和低于 20 nm 空间分辨率的成像。传统的红外光谱是研究和工业的基准工具,提供丰富的化学特定信息。由于光学衍射的限制,传统红外光谱的分辨率仅限于几微米,阻碍了其在纳米级研究和开发中的广泛应用。 该项目的目标是使用一种创新的、正在申请专利的基于探针的技术来测量低于衍射极限的红外吸收,从而大大超越当前的分辨率限制。 利用先前对纳米级红外光谱的投资,该团队将确定将空间分辨率和灵敏度比之前的工作提高十倍(与商用红外显微镜相比提高 250 倍)的可行性。 为了实现这些目标,项目团队将开发高灵敏度纳米级探针、超灵敏检测电子设备和复杂的数据分析算法,将红外光谱扩展到 20 nm 以下的长度尺度。 分辨率和灵敏度的突破将为广泛的科学和商业关键问题提供新的解决方案,如下所述。该项目更广泛的影响/商业潜力将大大提高红外 (IR) 光谱的分辨率,红外光谱是化学表征和鉴定中使用最广泛的分析技术,构成了一个价值 10 亿美元的产业。红外吸收光谱提供了有关分子结构的关键信息,并导致红外光谱在各个领域得到广泛采用。 全球对纳米科学和纳米技术的日益重视导致人们越来越需要设计、表征和制造具有亚 100 nm 长度尺度的物理和化学结构的复杂材料。 传统红外光谱的分辨率限制使得商业和研究界缺乏进行纳米级化学测量的关键表征能力。 填补表征工具集中的这一关键空白将大大加快依赖于纳米级化学分析和成像的领域的技术和商业进步的速度。 研究表明,当分辨率达到 20 nm 以下范围时,纳米级红外将得到最广泛的采用。纳米级红外光谱的可用性将对材料开发和基础研究产生巨大影响。 关键应用包括聚合物共混物、多层薄膜、光伏和太阳能电池、有机 LED、制药和生命科学以及生物燃料研究的表征。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Craig Prater其他文献

Sub-Micron to Nanoscale Chemical Characterization of Biological Systems using Laser and AFM Based IR Spectroscopy
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2017.11.1945
  • 发表时间:
    2018-02-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Eoghan Dillon;Anirban Roy;Curtis Marcott;Craig Prater
  • 通讯作者:
    Craig Prater
Immobilized proteins in buffer imaged at molecular resolution by atomic force microscopy.
通过原子力显微镜以分子分辨率对缓冲液中的固定化蛋白质进行成像。
  • DOI:
    10.1016/s0006-3495(90)82465-6
  • 发表时间:
    1990
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    A. L. Weisenhorn;B. Drake;Craig Prater;S. Gould;P. Hansma;F. Ohnesorge;M. Egger;S. Heyn;H. Gaub
  • 通讯作者:
    H. Gaub

Craig Prater的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Craig Prater', 18)}}的其他基金

SBIR Phase II: Nanoscale Ultrafast Dynamic Mechanical Analysis (nu-DMA)
SBIR 第二阶段:纳米级超快动态力学分析 (nu-DMA)
  • 批准号:
    1152308
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: NanoIR: Infrared Chemical Spectroscopy at the sub-20 nm Scale
SBIR 第二阶段:NanoIR:亚 20 nm 尺度的红外化学光谱
  • 批准号:
    1126871
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark Supercooled Phase Transition
  • 批准号:
    24ZR1429700
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
  • 批准号:
    11961141014
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    3350 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
  • 批准号:
    41802035
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    12.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
  • 批准号:
    61675216
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
  • 批准号:
    71501183
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    17.4 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
  • 批准号:
    51201142
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
  • 批准号:
    11101428
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
  • 批准号:
    19374069
  • 批准年份:
    1993
  • 资助金额:
    6.4 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

UK involvement in LSST: Phase C (Imperial component)
英国参与 LSST:C 阶段(帝国部分)
  • 批准号:
    ST/X001326/1
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Research Grant
Phase 2 - Effective and Integrated Chemical Free Robotic Milking
第 2 阶段 - 有效且集成的无化学品机器人挤奶
  • 批准号:
    10093094
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Net Zero Pathfinder - Phase 2 Manchester
净零探路者 - 第二阶段曼彻斯特
  • 批准号:
    10095254
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Demonstrator
Phase Averaged Deferred Correction for Multi-Timescale Systems
多时间尺度系统的相位平均延迟校正
  • 批准号:
    EP/Y032624/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Research Grant
Model order reduction for fast phase-field fracture simulations
快速相场断裂模拟的模型降阶
  • 批准号:
    EP/Y002474/1
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Research Grant
IUCRC Phase I University of Wisconsin-Milwaukee: Center for Concrete Advancement Network (CAN), Lead Site
IUCRC 第一阶段威斯康星大学密尔沃基分校:混凝土进步网络中心 (CAN),主要站点
  • 批准号:
    2310861
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
IUCRC Phase III University of Colorado Boulder: Center for Membrane Applications, Science and Technology (MAST)
IUCRC 第三阶段科罗拉多大学博尔德分校:膜应用、科学与技术中心 (MAST)
  • 批准号:
    2310937
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
  • 批准号:
    2321862
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Industrial-Scale Technology for Drug Development in Mature Human Fat Cells
SBIR 第一阶段:成熟人类脂肪细胞药物开发的工业规模技术
  • 批准号:
    2322443
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Standard Grant
STTR Phase II: Fabrication and Structural Testing of a 3D Concrete Printed Anchor for Floating Offshore Wind
STTR 第二阶段:用于浮动海上风电的 3D 混凝土打印锚的制造和结构测试
  • 批准号:
    2333306
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 15万
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了