原子力顯微鏡案例之利用afm原子力顯微鏡表征高分子共混物的電學性質：由導電高分子和絕緣高分子形成的共混物能夠用來制作柔性的微電極陣列，在可穿戴設備、超級電容器、生物傳感器等領域有著潛在的應用。這樣的共混物會形成復雜的納米結構，但傳統(tǒng)的測試手段僅能測量其宏觀性質。

在這個工作中，使用原子力顯微鏡，對P3HT-PMMA共混物的導電性質進行了納米尺度的表征。文中使用的雙增益電流模塊可以測量從一皮安到一微安的電流，跨越六個數(shù)量級。文中還使用了CoolerHeater樣品臺，保持溫度的恒定，避免樣品性質隨環(huán)境溫度的變化。

基于afm原子力顯微鏡平臺，作者還搭建了一套“掃描電化學池顯微鏡”（SECCM）。利用特制的玻璃管探針，SECCM可以在材料微區(qū)進行電化學測試，相當于一個可移動的電化學液池。SECCM測得的微觀電化學性質，和宏觀的電化學測試結果可以很好地對應起來。

原子力顯微鏡的多種工作模式都是可以用于研究導電高分子共混物強有力的工具，這其中包括了掃描電化學池顯微鏡。其可以在不同尺度下對樣品進行表征，從而研究樣品的結構和電化學/電學特性之間的聯(lián)系。

從先進超級電容器到可穿戴健康檢測設備等下一代的電子器件都會用到柔性微電極陣列。柔性微電極陣列的制備方法通常將含有導電微區(qū)的高分子共混材料打印到絕緣相中。盡管這一結構同時包含了納米級和微米級的尺度，但目前對其的表征手段仍然以宏觀表征工具為主。

為了解決這一問題，來自英國Warwick大學和美國Arizona大學的研究人員在不同的尺度下研究了材料的結構和電化學特性的聯(lián)系。所研究的樣品為poly(3-hexylthiophene) （P3HT）和poly(methyl methacrylate) （PMMA）的共混物。所用到的研究技術涉及了伏安SECCM，AFM形貌及電流掃描，以及有限元建模。

研究表明導電P3HT微區(qū)其化學特性和電學行為均和宏觀材料類似。然而僅僅通過宏觀伏安實驗來判斷高分子電極的質量仍然存在一些問題。本文展現(xiàn)了當研究導電高分子共混物時，同時使用多種顯微鏡技術的潛在價值。