🧪 Kembali ke Dasar NanoIR: Mengupas Dasar Teknologi AFM-IR Bruker

1. Integrasi Spektroskopi & Mikroskop Gaya Atom (AFM‑IR)
   NanoIR Bruker menyatukan AFM dan spektroskopi inframerah termal untuk memetakan komposisi kimia pada skala 20–100 nm, jauh melebihi resolusi IR optik konvensional (µm) dan mengatasi kekurangan AFM murni yang hanya mendeteksi topografi dan gaya.

2. Mengapa Bukan Hanya AFM?

• AFM klasik tidak bisa menentukan identitas molekul—hanya bentuk dan sifat mekanik permukaan.
• NanoIR memasukkan dimensi kimiawi, memungkinkan analisis “apa” bahan itu, bukan hanya “dimana” strukturnya berada.

3. Mengapa Tidak Pakai IR Tradisional?

• IR jauh terbatas oleh difraksi, hanya mencapai skala mikrometer, tidak bisa memetakan bahan nano.
• NanoIR “mendorong” batas resolusi ke skala nano, memungkinkan studi heterogenitas kimia dalam nanokomposit, film tipis, polimer, dan sejenisnya.

4. Penyempurnaan dari Artikel Sebelumnya
   Sebelumnya (Dynatech) menekankan potensi NanoIR dalam elektronika fleksibel dan tekstil pintar — NanoIR Bruker kini juga mampu:

• Melakukan quantitative IR dengan kalibrasi spektral serupa spektroskopi konvensional,
• Memetakan kandungan ‘–OH’, ‘–CO’, ‘–NH’ dalam polimer dan film tipis secara lokal,
• Analisis area kontak tip‑sample secara dinamis untuk memastikan sinyal IR yang konsisten dan terukur,
• Didukung modul perangkat lunak canggih untuk korelasi spasial & kimia selain murni tampilan topografi.
  
  

(Identifikasi Kimia dari Nanokontaminan)

(NanoIR membedakan antara susunan susunan Rhombohedral Graphene)

5. Manfaat Utama NanoIR

6. Kenapa Ini Menarik?

• Untuk R&D: Mempercepat inovasi material dengan memahami struktur kimia lokal dalam π-polimer atau komposit.
• Untuk produksi: QC lebih akurat—deteksi cacat atau kontaminasi mikro tanpa merusak.
• Kombinasi unik AFM + IR → satu alat, dua ranah: visualisasi dan identifikasi kimia, tanpa kompromi.

NanoIR Bruker melengkapi teknologi AFM dan IR lama dengan kemampuan kimia analisis di skala nano, yang tidak bisa dicapai oleh keduanya secara terpisah. Ini bukan sekadar upgrade — melainkan alat baru yang menjembatani celah penting antara topografi dan komposisi kimia. Cocok untuk riset lanjutan bahan fungsional, nanokomposit, film tipis, maupun aplikasi QC canggih.

Mengenal Nanoindenter: Alat untuk Mengetahui Sifat Mekanik Material pada Skala Nano

Bayangkan Anda ingin mengetahui seberapa keras atau elastis suatu material dengan skala ribuan kali lebih kecil dari sehelai rambut manusia. Di sinilah nanoindenter berperan, sebuah alat canggih yang memungkinkan kita “menekan” permukaan material pada skala nano untuk mengukur kekerasan, elastisitas, dan karakteristik mekanik lainnya.

Mengapa Nanoindenter Dibutuhkan?

Metode tradisional seperti uji tarik atau uji kekerasan Vickers kurang efektif ketika kita ingin menguji film tipis, partikel nano, atau material biologis lunak. Masalahnya, metode ini butuh sampel besar dan bentuk spesifik. Tapi dalam dunia semikonduktor, pelapis keras, atau bahkan lensa kontak, kita sering berurusan dengan material super-tipis atau struktur mikro. Di sinilah nanoindenter menjadi solusi.

Cara Kerja Nanoindenter

Nanoindenter bekerja dengan mendorong ujung tajam (biasanya berbentuk kerucut) ke permukaan material sambil merekam gaya tekan (force) dan kedalaman penetrasi (displacement) secara presisi tinggi. Dari grafik ini, kita bisa menghitung dua parameter penting:

• Hardness (Kekerasan): Seberapa besar gaya dibutuhkan untuk menekan material.
• Elastic Modulus (Modulus Elastisitas): Seberapa lentur atau kaku material tersebut.

Teknologi seperti yang ditawarkan oleh Bruker Hysitron bahkan memungkinkan pengukuran gaya sekecil 2 nanoNewton dan kedalaman serendah 0,02 nanometer!

(Kurva perpindahan pada fused quartz (material elastis-plastik), dan gambar SPM in-situ setelah dilakukan nanoindentasi kuasi-statis & memperlihatkan jejak lekukan sisa)

Fitur Penting dalam Nanoindenter (Bruker Hysitron)

Bruker memperluas fungsi nanoindenter dengan fitur seperti

1. Nano-scratch

Ujung indentor digeser sambil diberi tekanan untuk mengukur adhesi, tahan gores, delaminasi pada film tipis.

2. Nano-wear

Uji ketahanan aus skala nano dengan penekanan siklik/gesekan berulang di titik yang sama.

3. SPM imaging

Sebagai visualisasi deformasi sebelum dan sesudah pengujian dengan posisi akurasi ± 10 nm.

4. Uji suhu ekstrem

Pengujian mekanik pada rentang suhu -150°C hingga 800°C, termasuk lingkungan lembab atau cair (menggunakan environmental stage seperti xSol).

5. Raman spectroscopy dan elektrokimia

Pengujian koordinasi antara sifat mekanik dengan komposisi kimia pada titik uji yang sama, atau di lingkungan elektrokimia

Nanoscratch 3D pada lapisan low-k, menunjukkan kerusakan lapisan	Pengujian nanowear (uji aus) pada pelapis DLC pada hard disk drive computer menggunakan beban dan lintasan berbeda	Teknologi SPM Bruker dengan probe yang sama untuk menghasilkan topografi dalam uji mekanik

Permukaan silicon pada suhu 800°C dengan gambar SPM menggunakan pengujian XPM	Spektrum raman pada jejak indentasi silicon

Aplikasi Nanoindenter

Dari semikonduktor, elektroda baterai lithium-ion, logam khusus, hingga komposit gigi dan lensa kontak, nanoindenter menjadi alat vital dalam riset dan industri. Data yang dihasilkan bukan hanya penting untuk pengembangan teknologi mutakhir, tetapi juga telah diterbitkan di berbagai jurnal ilmiah ternama.

Mengungkap Solusi Permukaan Kompleks: LiveTrack®, Teknologi Pelacak Fokus Real-Time dari Renishaw

Mengukur permukaan yang tidak rata selalu menjadi tantangan dalam dunia sains dan industri. Permukaan yang miring, bergelombang, atau berubah saat diuji bisa menyebabkan sinyal lemah, gambar buram, bahkan kehilangan data (masalah yang umum terjadi dalam Raman imaging dan metrologi permukaan). Tapi kini, tantangan ini bisa diatasi berkat teknologi terbaru dari Renishaw: LiveTrack®.

Teknologi LiveTrack mampu menjaga fokus laser secara otomatis dan real-time selama proses pemindaian. Artinya, meskipun permukaan sampel naik-turun atau tidak rata, sistem tetap menyesuaikan ketinggian stage agar fokus tetap tajam tanpa perlu campur tangan manual atau persiapan sampel yang rumit. Dengan menggabungkan kontrol gerak vertikal presisi dan pemantauan optik, LiveTrack mempertahankan fokus meskipun terjadi perubahan suhu, kelembaban, atau pergerakan sampel.

(Stage sampel bergerak naik turun untuk memfokuskan secara otomatis)

Bayangkan Anda sedang memetakan grafena pada substrat kasar, atau mengamati reaksi kimia yang menyebabkan perubahan bentuk permukaan. Dalam metode biasa, Anda akan kehilangan sebagian besar data penting. Tapi dengan LiveTrack, semua perubahan tersebut bisa direkam secara utuh dan akurat. Teknologi ini bahkan mampu mengikuti perubahan permukaan secara spasial (miring, bergelombang) dan temporal (selama reaksi atau pemanasan berlangsung).

(Permukaan Graphene yang Ditumbuhkan di Atas Substrat Tembaga)

(Deteksi Distribusi Zat Aktif dalam Tablet Menggunakan Raman LiveTrack 3D)

(Citra Raman 2D dan 3D yang menunjukkan variasi topografi permukaan tulang rahang tikus)

Keunggulan lainnya? Tidak perlu lagi memoles atau meratakan sampel sebelum dianalisis. Ini bukan hanya menghemat waktu, tapi juga menjaga keaslian sampel, terutama yang sensitif seperti bahan forensik, biologis, atau hasil cetak 3D. Sistem ini terintegrasi dalam platform inVia Qontor dari Renishaw, dilengkapi dengan sistem imaging dan kontrol otomatis. Hasilnya? Pemetaan kimia berkualitas tinggi pada permukaan paling kompleks sekalipun.

Dengan LiveTrack®, Renishaw tidak hanya menawarkan teknologi, tapi juga solusi nyata untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi dalam penelitian dan pengujian. Jika Anda bekerja dengan sampel yang sulit, teknologi ini bisa jadi game-changer dalam workflow laboratorium Anda.

Spektroskopi Raman untuk Forensik: Analisis GSR, Narkotika, dan Jejak Sidik Jari

Spektroskopi Raman menjadi alat andalan dalam analisis forensik berkat kemampuannya mendeteksi senyawa kimia secara cepat, presisi tinggi, dan non-destruktif. Berikut tiga penerapannya dalam bidang forensik:

1. Analisis Residu Tembakan (Gunshot Residue/GSR)

Spektroskopi Raman mampu mendeteksi partikel residu tembakan sekecil 1 mikron langsung di permukaan objek, tanpa perlu pemindahan sampel. Senyawa seperti barium oksida (BaO) dan barium karbonat (BaCO₃) dapat teridentifikasi dengan bantuan database forensik Renishaw, mempercepat proses analisis GSR secara akurat.

(Spektrum Raman IGSR yang dikumpulkan dari selongsong peluru yang telah ditembakkan)

2. Identifikasi Tablet Narkotika

Raman digunakan untuk memetakan komposisi tablet narkotika, seperti MDMA dalam ekstasi, menggunakan teknik line focus imaging. Dengan bantuan EM-MCR (Empty Modelling – Multivariate Curve Resolution) dan perangkat lunak MATLAB, ribuan spektrum dapat dianalisis untuk mengungkap distribusi senyawa aktif dan eksipien secara detail.

(Perbandingan spektrum antara satu komponen hasil pemodelan kosong (empty modelling) dengan spektrum referensi MDMA)

3. Jejak Partikel dalam Sidik Jari

Gabungan mikroskopi optik dan Raman memungkinkan analisis partikel mikroskopik dalam sidik jari. Pencahayaan miring (oblique illumination) membantu visualisasi partikel pada permukaan tidak rata seperti kaleng, kemudian dianalisis secara kimia menggunakan Raman, menghasilkan data komposisi dan ukuran partikel.

(Deteksi dan analisis fragmen material secara akurat)

Spektroskopi Raman menghadirkan solusi cepat dan akurat untuk berbagai tantangan dalam investigasi forensik, dari peluru, narkotika, hingga jejak tak kasatmata dalam sidik jari.

🔬 AFM Itu Apa, Sih? Yuk Kenalan dengan Mikroskop Skala Nano dari Bruker!

Pernah membayangkan bisa melihat sesuatu yang 100.000 kali lebih kecil dari sehelai rambut? Hal ini tidak mungkin dilakukan dengan mikroskop biasa. Tapi dengan Atomic Force Microscopy (AFM) dari Bruker, kita dapat mengamati permukaan suatu benda hingga ke skala nano (1 nanometer = 1 per satu miliar meter).

🧠 Apa Itu AFM?

AFM adalah alat mikroskopi canggih yang bekerja dengan cara “meraba” permukaan benda menggunakan jarum super kecil (tip) yang terpasang pada cantilever. Cara kerjanya mirip dengan jari yang menyentuh dan mengikuti tekstur permukaan — namun dengan presisi setingkat atom.

(Mekanisme Kerja AFM)

🔍 Mode Operasi Umum AFM:

• Contact Mode: tip menyentuh langsung permukaan.
• Tapping Mode: tip “mengetuk” permukaan dengan lembut secara periodik.

🔍 Mengapa AFM Penting?

AFM memungkinkan kita untuk:

• Melihat struktur permukaan berukuran nano seperti sel hidup, serat rambut, hingga lapisan tipis pada chip elektronik.
• Menghasilkan gambar 3D ultra-detail dari permukaan tanpa memerlukan pewarnaan atau ruang hampa.
• Melakukan pengamatan bahkan di dalam media cair, sangat berguna untuk sampel biologis.

Gambar 3D ultra-detail dari native collagen fibril pada pola pita 67 nm	Ketebalan kisi DNA origami dalam sampel cairan

🌍 AFM Digunakan untuk Apa Saja?

AFM Bruker digunakan di berbagai bidang, seperti:

• Mengamati sel, bakteri hidup, dan sampel biologi lainnya dalam riset biologi.
• Mendeteksi keretakan atau cacat mikro pada chip elektronik.
• Menganalisis tekstur dan kekasaran bahan kosmetik atau farmasi.
• Menilai permukaan logam dan polimer dalam industri material.

Pengamatan DNA di -25°C	Pengamatan langsung terjadinya retak dan lepasnya lapisan SEI

Pengukuran kekasaran permukaan wafer silikon

Citra AFM berbagai material menunjukkan tekstur permukaan (retakan, kekasaran, dan pola kristalin)

AFM dari Bruker adalah teknologi mutakhir yang membuka akses menuju dunia mikroskopis nan presisi, memungkinkan para peneliti, insinyur, dan industri untuk menjelajahi permukaan material dengan akurasi luar biasa.

Yuk, kenalan lebih dalam tentang AFM di artikel PT Dynatech International lainnya !

FusionScope: Revolusi Baru dalam Dunia Mikroskopi Presisi Tinggi

FusionScope® membawa revolusi dalam mikroskopi modern dengan menggabungkan Atomic Force Microscopy (AFM) dan Scanning Electron Microscopy (SEM) dalam satu sistem. Inovasi ini mengatasi tantangan analisis sampel kompleks, seperti pisau cukur, dengan memanfaatkan SEM untuk memandu penempatan tip AFM secara real-time, memastikan akurasi hingga tingkat nanometer. Teknologi ini menggunakan sensor regangan piezoresistif untuk membaca defleksi cantilever AFM tanpa laser, memungkinkan pencitraan SEM simultan tanpa gangguan.

(Gambar SEM menunjukkan tip cantilever di atas pisau cukur, menampilkan geometri tip dan topografi)

(FusionScope bekerja dengan mengukur pembengkokan cantilever akibat interaksi antara ujung dan sampel menggunakan sensor regangan piezoresistif)

Dalam aplikasinya, seperti studi permukaan pisau cukur, FusionScope memungkinkan:

• Posisi kasar menggunakan kamera optik,
• Posisi halus menggunakan SEM live imaging,
• Pemindaian topografi 3D permukaan dengan resolusi nanometer,
• Analisis radius ujung pisau dengan akurasi hingga 60–80 nm.

(Topografi 3D permukaan pisau cukur dengan ukuran 5 μm x 24 μm dan resolusi nanometer)

Pengguna dapat memindai titik sampel dengan cepat dan menganalisis variasi material atau ketajaman struktur dalam satu sistem, seperti temuan “double-groove” pada permukaan pisau.

(Gambar topografi AFM yang menunjukkan fitur ‘double-groove’ pada permukaan pisau cukur)

(Pemindaian garis pada dua posisi di pisau cukur untuk menganalisis jari-jari pisau dengan resolusi nanometer)

Dengan FusionScope, kompleksitas pengukuran di dunia nano menjadi lebih sederhana, lebih akurat, dan lebih cepat — menjadikannya alat yang tak tergantikan bagi para ilmuwan, insinyur, hingga peneliti di berbagai bidang, mulai dari material hingga biologi dan teknologi canggih.

Bruker ContourX-100: Profilometer Optik Inovatif untuk Analisis Permukaan Presisi Tinggi

Bruker ContourX-100 merupakan profilometer optik mutakhir yang dirancang untuk analisis permukaan 3D secara cepat, akurat, dan non-destruktif. Dengan teknologi white light interferometry (WLI), alat ini memungkinkan pengukuran topografi dengan resolusi tinggi dari skala nanometer hingga milimeter—tanpa menyentuh permukaan sampel.

Desainnya yang ringkas dan antarmuka pengguna yang intuitif menjadikan ContourX-100 sangat cocok digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari riset ilmiah, pengembangan material, hingga kontrol kualitas di industri seperti manufaktur, elektronik, otomotif, dan biomedis.

Keunggulan Utama:

• Resolusi vertikal sub-nanometer untuk pengukuran permukaan yang sangat presisi
• Pengukuran tanpa kontak fisik untuk menjaga integritas sampel
• Pemindaian otomatis yang meningkatkan efisiensi kerja
• Kompatibel dengan berbagai jenis material dan topografi permukaan
• Perangkat lunak terintegrasi untuk pemrosesan data dan pelaporan yang efisien

Area Aplikasi:

• Metrologi: Menjamin tekstur permukaan dan akurasi dimensi pada komponen presisi; ideal untuk standar GD&T.
• MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) & Sensor: Mengukur ketebalan lapisan, tinggi langkah, dan kekasaran permukaan; mendukung metrologi selama proses fabrikasi MEMS.
• Ortopedi/Oftalmik: Menganalisis permukaan implan dan lensa untuk R&D, QA, dan QC di produksi alat medis.
• Tribologi: Mengevaluasi gesekan, keausan, dan pelumasan pada berbagai permukaan untuk memprediksi kinerja dan umur pakai.
• Semikonduktor: Pemeriksaan wafer tanpa kontak, analisis pasca-CMP (Chemical Mechanical Planarization), dan deteksi cacat.

Optik: Mengoptimalkan pemolesan lensa, asferis, dan struktur mikro-optik dengan presisi sub-nanometer.

(Metrologi)

(MEMS & Sensor)

(Ortopedi/Oftalmik)

(Tribologi)

(Semikonduktor)

(Optik)

Bruker ContourX-100 hadir sebagai solusi cerdas untuk karakterisasi permukaan yang presisi dan andal. Alat ini secara signifikan meningkatkan produktivitas di laboratorium maupun lingkungan produksi, serta mendukung pengambilan keputusan berbasis data dalam pengembangan material dan penjaminan mutu.

Dimension Nexus: Atomic Force Microscopy Generasi Baru untuk Berbagai Aplikasi

Dimension Nexus dari Bruker adalah terobosan terbaru dalam Atomic Force Microscopy (AFM) yang menggabungkan kinerja tinggi, fleksibilitas eksperimen, dan kemudahan penggunaan dalam satu sistem yang ringkas. Dengan NanoScope® 6 Controller dan teknologi unggulan PeakForce Tapping®, perangkat ini menawarkan resolusi tinggi dan kemampuan metrologi yang akurat untuk berbagai aplikasi riset dan industri.

Keunggulan Utama Dimension Nexus:

• Fleksibilitas Eksperimen – Mendukung lebih dari 50 mode AFM, memungkinkan penyesuaian untuk berbagai kebutuhan penelitian.
• Resolusi Tinggi – Mampu menghasilkan gambar dengan detail atomik dan sub-molekuler, ideal untuk karakterisasi material tingkat lanjut.
• Produktivitas Tinggi – Dilengkapi dengan panggung motorik yang dapat diprogram, mempercepat pengumpulan data dan meningkatkan efisiensi eksperimen.

Berbagai Aplikasi Dimension Nexus :

1. Karakterisasi Polimer dan Komposit
   • Dengan PeakForce QNM®, perangkat ini dapat memetakan distribusi nanomekanik dalam campuran polimer seperti PS-PMMA-PVC, membantu analisis sifat material.
2. Penelitian Material 2D
   • Nexus dapat mengkarakterisasi graphene, moiré superlattices, dan hexagonal boron nitride (hBN) menggunakan Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) untuk studi potensi permukaan.
     

     

     (Citra hexagonal boron nitride (hBN) menggunakan Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM). Gambar topografi (kiri) dan peta potensi permukaan (kanan) berukuran 6×6 µm, diperoleh dengan probe SCM-PIT-V2.)

3.  Analisis Baterai Lithium-ion 
   
   • Memungkinkan studi in-situ elektrokimia untuk mengamati aktivitas lokal dan degradasi elektroda pada tingkat nanoskopis.
   •  
4. Metrologi Semikonduktor
   • Digunakan untuk mengukur kekasaran permukaan film tipis dengan akurasi tinggi, mendukung industri manufaktur elektronik.

     

     (DataCube CR PFM pada film tipis piezoelektrik BFO. Grafik menunjukkan amplitudo PFM terhadap tegangan pada berbagai frekuensi di 5 titik sampel. Citra amplitudo PFM 3 µm (inset), menggunakan probe SCM-PIT-V2.)

5. Metrologi Semikonduktor
   • Dengan ScanAsyst® dan PeakForce Tapping, alat ini dapat mengamati struktur DNA origami dalam cairan tanpa merusak sampel, membuka peluang baru dalam nanobioteknologi.
     
     (ScanAsyst DNA origami berbentuk segitiga dalam cairan. Ukuran 500 x 500 nm, menggunakan probe ScanAsyst-Fluid+.)
     

Dengan berbagai keunggulan dan aplikasi yang luas, Dimension Nexus menjadi pilihan utama bagi laboratorium riset, industri, dan fasilitas multi-pengguna yang membutuhkan teknologi AFM canggih dengan nilai optimal.

Dimension Nexus AFM