Nanoanaliza este un cuvânt care sună fantezist care înseamnă doar să privești ceva la scara nanometrică. Ați putea numi privirea pe fereastră „macroanaliză”, deoarece implică analiza unei scene la scară macro. Nanoanaliza este efectuată folosind orice număr de tehnologii care pot rezolva imagini la scară nanometrică – microscoape cu scanare tunel (STM), microscoape cu forță atomică (AFM), microscoape cu sondă de scanare (SPM), microscoape electronice cu transmisie (TEM), microscoape cu emisie de câmp (FEM) , iar pentru cea mai mare rezoluție, cristalografie cu raze X.
Nanoanaliza a început cu adevărat odată cu inventarea cristalografiei cu raze X în 1914. Prima substanță chimică a cărei structură atomică a fost fotografiată a fost sarea de masă, NaCl. Cristalografia cu raze X nu produce o imagine exactă a obiectului sub nanoanaliza – în schimb, reflectă razele X (care au lungimi de undă mici) de pe un cristal și se înregistrează un model de difracție, similar cu ceea ce se vede când cineva ține un cristal. să lumineze și observă cum se reflectă lumina. Pe măsură ce cristalul este rotit încet, modelul de difracție continuă să fie înregistrat și, folosind tehnici matematice sofisticate, cercetătorul poate extrapola structura atomică a cristalului.
Nanoanaliza a fost folosită pentru o varietate de scopuri de când a fost descoperită pentru prima dată. Cristalografia cu raze X a fost folosită pentru a vizualiza structura a sute de mii de compuși, de la cele mai simple cristale monoatomice până la proteine complexe. Datele de cristalografie cu raze X au fost folosite de Watson și Crick pentru a-și forma ipoteza asupra structurii cu dublu helix a ADN-ului în 1953.
Nanoanaliza poate fi o provocare, deoarece multe tehnici de imagistică la scară nanometrică sunt atât de sensibile încât eșantionul trebuie să fie perfect atomic pentru ca imaginea să iasă bine. Astfel, cea mai grea parte a imagisticii unui eșantion este găsirea unuia bun.
Nanoanaliza a fost folosită pentru a arăta modul în care structura la scară nanometrică a unui material își poate modifica proprietățile la scară macro. De exemplu, anumite materiale cu structuri repetitive la scară nanometrică, numite metamateriale, au proprietăți optice sau electrice neobișnuite. Sicrele, care se găsesc în stridii, și anumite tipuri de aripi de fluture au un aspect frumos translucid datorită regularităților în structura lor la scară nanometrică. Fără nanoanaliza, nu am ști niciodată mecanismul din spatele acestui lucru.