東北大學開發軟性材料3D奈米量測高解析影像化、高速化技術

 

刊登日期:2018/10/31
  • 字級

日本東北大學與防衛大學參與創新研究開發計畫「ImPACT」,利用超解析影像處理技術軟性複合材料人工智慧,共同開發3D奈米量測高解析影像化、高速化技術。應用FIB-SEM(Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscopy;聚焦離子束顯微鏡)成功量測到分散於高分子中矽粒子3D凝集結構的2奈米解析度,相對於低解析度數據,可以進行深度運算超解析影像處理。新技術除了確保具實用性的解析度外,可以在短時間內得到高解析度影像,開啟以人工智慧研發軟性複合材料的契機。

FIB-SEM是應用於半導體材料、生物器官等立體結構量測的電子顯微鏡技術。輪胎胎紋面或食品包裝材料等所使用的軟性複合材料,照射離子束時會產生很大的損傷,很難做微細切削,無法進行高解析度材料量測。

新技術以重金屬化合物OsO4固定高分子,附予軟性材料熱傳導性與導電性,減少離子束的傷害,量測的材料尺寸2奈米,為傳統的1/10。此外,以深度運算「學習」高解析度影像x-y面「原本影像」與「人工製作劣化影像」的相互關係,提高x-z與y-z面影像解析度,利用超解析影像處理建構3D立體資料。2D影像處理只能取得相同材料的數據,搭配深度運算學習,即使z方向解析度低,也可以進行超解析影像處理。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
分享