Una anàlisi simplificada dels avantatges i desavantatges de la microscòpia de força atòmica
El microscopi de força atòmica és un microscopi que utilitza un micro-voladís per detectar i amplificar la força entre la sonda aguda del voladís i els àtoms de la mostra a prova, per tal d'aconseguir el propòsit de detecció, amb una resolució a nivell atòmic. Atès que el microscopi de força atòmica pot observar tant conductors com no conductors, compensa els inconvenients dels microscopis d'exploració de túnel. El microscopi de força atòmica va ser inventat per Gerd Binning del Centre de Recerca de Zuric d'IBM i Calvin Quate de la Universitat de Stanford l'any 1985. El seu propòsit és fer que els no conductors siguin semblants al mètode d'observació dels microscopis amb sonda d'escaneig (SPM). La diferència més gran entre el microscopi de força atòmica (AFM) i el microscopi de túnel d'escaneig (STM) és que no utilitza l'efecte de túnel d'electrons, sinó que detecta el contacte entre àtoms, l'enllaç atòmic, la força de van der Waals o l'efecte Casimir, etc. Propietats superficials de la mostra.
Avantatges de la microscòpia de força atòmica:
La microscòpia de força atòmica té molts avantatges sobre la microscòpia electrònica d'escaneig. A diferència dels microscopis electrònics, que només proporcionen imatges bidimensionals, els AFM proporcionen veritables mapes tridimensionals de superfícies. Al mateix temps, AFM no requereix cap tractament especial de la mostra, com ara el revestiment de coure o el revestiment de carboni, que pot causar danys irreversibles a la mostra. En tercer lloc, els microscopis electrònics han de funcionar en condicions de buit elevat, mentre que els microscopis de força atòmica poden funcionar bé a pressió normal i fins i tot en ambients líquids. Això es pot utilitzar per estudiar macromolècules biològiques i fins i tot teixits biològics vius.
Desavantatges de l'AFM:
En comparació amb la microscòpia electrònica d'escaneig, els desavantatges de l'AFM són que el rang d'imatge és massa petit, la velocitat és lenta i la sonda l'afecta massa. El microscopi de força atòmica és un nou tipus d'instrument d'alta resolució a nivell atòmic inventat després del microscopi de túnel d'escaneig. Pot detectar les propietats físiques de diversos materials i mostres a la regió del nanòmetre, inclosa la morfologia, o realitzar directament la manipulació del nanòmetre; S'ha utilitzat àmpliament en els camps dels semiconductors, els nanomaterials funcionals, la biologia, la indústria química, l'alimentació, la investigació farmacèutica i diversos temes relacionats amb nano en instituts d'investigació científica, i s'ha convertit en una eina bàsica per a la investigació nanociència.
En comparació amb el microscopi de túnel d'escaneig, el microscopi de força atòmica té una aplicabilitat més àmplia perquè pot observar mostres no conductores. El microscopi de força d'escaneig, que s'utilitza àmpliament en la investigació científica i la indústria, es basa en el microscopi de força atòmica.
