Tecnologia per a l'acceleració de microscòpia
La tecnologia microscòpica ha avançat ràpidament durant el desenvolupament dels instruments contemporanis, mantenint el ritme de l'avenç del coneixement i la tecnologia humans. La investigació científica i el desenvolupament de materials també s'han empès a un món petit inèdit amb el desenvolupament de la nova tecnologia microscòpica. Nombroses àrees d'estudi, com ara materials polimèrics, materials optoelectrònics, nanomaterials, materials biològics, etc., poden beneficiar-se de l'ús de la microscòpia de força atòmica. A més, les seves sondes es poden utilitzar per manipular àtoms o molècules de superfície, obrint noves possibilitats per a la investigació científica.
Un microscopi de túnel d'escaneig, que pot capturar imatges d'àtoms individuals a la superfície i és almenys tres vegades més ràpid que els microscopis actuals, va ser desenvolupat pel físic de la Universitat de Cornell Keith Swaber mitjançant una tècnica de mesura en nanoelectrònica. cent vegades més ràpid. El túnel quàntic o el túnel d'electrons es poden utilitzar amb un microscopi de túnel d'escaneig per determinar la separació entre un detector de tipus agulla i una superfície conductora.
Els investigadors van descobrir que podrien aprofitar la capacitat de l'ona per reflectir-se cap a la font d'ona afegint una font d'ona de radiofreqüència addicional i enviant una ona a través d'una xarxa senzilla al microscopi de túnel d'escaneig per mesurar la resistència de la unió del túnel. La tecnologia del reflectòmetre utilitza un cable normal com a ruta per a ones d'alta freqüència i la velocitat no es veu afectada pel límit de capacitat del cable. Aleshores, el detector s'eleva uns quants angstroms per sobre de la superfície de la mostra mitjançant un petit voltatge que s'aplica a la mostra.
Cal subratllar que un microscopi de túnel d'escaneig perfecte seria capaç de recollir dades a una velocitat d'un gigahertz, o mil milions de cicles per segon, tan ràpid com els electrons es puguin mantenir movent pel túnel. Tanmateix, la velocitat d'un microscopi de túnel d'escaneig típic, que és de l'ordre d'1 kilohertz o fins i tot més lenta, està limitada per la capacitat del cable o l'emmagatzematge d'energia del circuit de lectura.
Cal subratllar que un microscopi de túnel d'escaneig perfecte tindria una amplada de banda de mil milions de cicles per segon i una velocitat d'un gigahertz, o la velocitat a la qual es poden mantenir els electrons en moviment pel túnel. Tanmateix, la capacitat del cable o l'emmagatzematge d'energia del circuit de lectura limita la velocitat d'un microscopi de túnel d'escaneig estàndard, cosa que el fa molt lent, de l'ordre d'1 kilohertz o fins i tot inferior.
