Revelat: Tecnologies d'acceleració dels microscopis
En la història del desenvolupament d'instruments moderns, la tecnologia de la microscòpia ha avançat ràpidament amb el progrés de la tecnologia humana, i la investigació científica i el desenvolupament de materials també s'han empès a mons petits sense precedents amb la invenció de noves tecnologies de microscòpia. La microscòpia de força atòmica es pot aplicar en diversos camps d'investigació, incloent materials polimèrics, materials optoelectrònics, nanomaterials, biomaterials, etc. A més, les seves sondes també poden servir com a eines per manipular àtoms o molècules superficials, proporcionant un espai més ampli per a la investigació científica i la imaginació.
Segons els informes, el físic de la Universitat de Cornell Keith Schwab ha utilitzat un mètode de mesura en nanoelectrònica per crear un microscopi de túnel d'escaneig que pugui capturar imatges d'àtoms individuals en una superfície a una velocitat almenys 100 vegades més ràpida que els microscopis existents. El microscopi de túnel d'escaneig pot utilitzar la capacitat del túnel quàntic o el túnel d'electrons a través d'obstacles per mesurar la distància entre un detector d'agulla i una superfície conductora.
Els investigadors van afegir una font de radiofreqüència addicional i van enviar una ona a un microscopi de túnel d'escaneig a través d'una xarxa senzilla. Van descobrir que podien utilitzar la característica de reflectir l'ona cap a la font per detectar la resistència de la unió del túnel. Aquesta tecnologia s'anomena tecnologia de reflectòmetre, que utilitza cables estàndard com a canals d'ona d'alta-freqüència i no s'alenteix a causa de les limitacions de capacitat del cable. I es va aplicar una petita tensió a la mostra, movent el detector a una posició només uns quants angstroms per sobre de la superfície de la mostra.
Cal tenir en compte que un microscopi de túnel d'escaneig ideal pot recollir dades a una velocitat tan ràpida com la velocitat de retenció dels electrons que passen pel túnel, assolint una velocitat d'un gigahertz o una amplada de banda de mil milions de cicles per segon. No obstant això, un microscopi típic de túnel d'escaneig està limitat per la capacitat del cable del circuit de lectura o l'emmagatzematge d'energia, i la seva velocitat és particularment lenta, aproximadament 1 kHz o fins i tot menys.
Val la pena esmentar que els experts suggereixen que aquesta tecnologia també té el potencial de fabricar termòmetres de nivell atòmic. Creuen fermament que d'aquí a 10 anys, hi haurà un gran nombre de microscopis de túnel d'exploració de RF que la gent podrà utilitzar per a diversos grans experiments. La invenció de la microscòpia de força atòmica ha donat a la comunitat científica capacitats analítiques sense precedents, fent que la detecció i manipulació d'àtoms i molècules a les superfícies materials ja no sigui només un somni.
