Caracterização de imagens de microscopia de força atômica utilizando processamento de imagens.

Abstract

Neste trabalho utilizamos a análise da topologia e da morfologia de filmes finos e relatamos o uso da teoria de escala dinâmica, análise fractal e densidade espectral de potência no estudo das fases de crescimento de filmes finos de polímeros polianilina/poli(ácido sulfônico vinílico) - PANI/PVS. Os filmes foram depositados sobre substratos de vidro pela técnica de automontagem camada a camada (Layer-by-Layer LbL) e caracterizados por microscopia de força atômica AFM (Atomic Force Microscopy). Foram desenvolvidos algoritmos e softwares próprios para medidas da rugosidade e dimensão fractal utilizando métodos uni e bidimensionais. Além disso, realizamos uma comparação quantitativa entre os métodos de rugosidade por meio da definição de superfícies teóricas com rugosidade conhecida. As características determinadas a partir da superfície de filmes finos nos permitiram determinar a influência da concentração da solução, do número de bicamadas e do tempo de imersão na formação do filme fino polimérico. Os resultados das curvas de rugosidade obtidos para os filmes finos mostraram que as superfícies são auto-afins e evidenciaram também a existência de dois processos de crescimento, o primeiro para valores de comprimento menores que a dimensão característica e o segundo para valores de comprimento maiores. Tais comportamentos podem ser atribuídos a região interna e externa dos agregados e podem auxiliar na investigação dos processos de formação de filmes finos. Logo a determinação das características morfológicas dos filmes poliméricos é uma ferramenta a mais, para a escolha do filme com melhores respostas na fabricação e na detecção da concentração de gases, principalmente o NH3.