Através da interação da luz visível com os polímeros, a Microscopia Óptica é capaz de gerar imagens com algumas informações extremamente importantes sobre sua morfologia.

Os produtos poliméricos possuem em sua composição diversos constituintes além do polímero em si. Cada um destes componentes pode interagir com a luz de forma específica.

Os polímeros não absorvem a luz significativamente, dessa forma grande parte da luz que incide sobre sua superfície é transmitida ou refletida por sua estrutura. Contudo, alguns constituintes são capazes de absorver a luz, como por exemplo os pigmentos e corantes, que têm capacidade de absorver bandas específicas.

Como funciona a Microscopia Óptica?

O ensaio consiste em incidir sobre a superfície de uma amostra uma luz de tungstênio que, após ser transmitida ou refletida pela estrutura do material da amostra, é detectada e são geradas imagens com aumentos de até 1000x. Essas imagens permitem a obtenção de informações relevantes sobre a morfologia da amostra polimérica.

Quando a luz atravessa a estrutura do material, ocorre o fenômeno conhecido como difração. A difração é capaz de dividir um feixe de ondas luminosas, que penetra um material, em diversos outros feixes, de intensidades e ângulos de propagação diferentes do feixe original. Os feixes gerados através do fenômeno de difração são divididos em ordens (0, 1ª, 2ª, 3º, etc), de acordo com sua intensidade luminosa e do ângulo do desvio gerado.

Figura: Imagem ilustrativa do ensaio de Microscopia Óptica

O feixe de ordem zero é aquele que ao penetrar a amostra, é transmitido através de sua estrutura e não sofre nenhuma alteração em sua direção de propagação, pois não interage com a estrutura do material analisado. Já os demais, interagem com os constituintes da estrutura e, portanto, sofrem difração e são classificados em ordens crescentes de acordo com o aumento do ângulo do desvio sofrido e da perda de intensidade.

Desta forma, os feixes difratados são responsáveis por gerar as imagens formadas pelo conjunto de lentes que compõe o dispositivo, uma vez que interagem com a estrutura da amostra antes de chegarem até as lentes. Já os de ordem zero, não interagem com a estrutura da amostra, portanto, não contém informações sobre a morfologia do objeto em análise, tendo como função apenas contribuir com a luminosidade das imagens formadas.

Quais informações podem ser obtidas através da Microscopia Óptica?

Dentre as diversas informações obtidas por esta técnica, uma delas é a dispersão e distribuição de partículas, como pigmentos, fibras, cargas de reforço ou de outros aditivos que tenham interações específicas com a luz.

Os pigmentos causam redução da amplitude das ondas através dos fenômenos de absorção e difusão, gerando assim um contraste suficiente para que este tipo de informação seja obtida com êxito, permitindo que se diferencie, na imagem gerada, a matriz polimérica das partículas presentes na composição.

Outro tipo de análise que pode ser realizada é a identificação de alguns contaminantes, principalmente se estes forem oriundos de alguma etapa do processamento, pois estes possuem como características uma intensa absorção ou reflexão da luz.

Este tipo de técnica também pode ser aplicada na análise de materiais que contém em sua composição compostos fibrosos, como fibras de vidro ou de carbono.

Além disso, a análise permite obter imagens da morfologia de agregados cristalinos (conhecidos como esferulitos) presentes nas estruturas poliméricas de diversos polímeros semicristalinos. Nesse caso, é necessário que se utilize um polarizador junto ao microscópio, para que através da propriedade de birrefringência dos polímeros, seja possível a formação da imagem que contém estas estruturas.

A Afinko Soluções em Polímeros realiza o ensaio de Microscopia Óptica em diversos tipos de amostras. Caso tenha interesse em realizá-lo entre em contato através do e-mail: contato@afinkopolimeros.com.br

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