Un análisis simplificado de las ventajas y desventajas de la microscopía de fuerza atómica
El microscopio de fuerza atómica es un microscopio que utiliza un micro voladizo para detectar y amplificar la fuerza entre la sonda afilada en el voladizo y los átomos de la muestra bajo prueba, para lograr el propósito de detección, con resolución de nivel atómico. Dado que el microscopio de fuerza atómica puede observar tanto conductores como no conductores, compensa las deficiencias de los microscopios de túnel de barrido. El microscopio de fuerza atómica fue inventado por Gerd Binning del Centro de Investigación de Zúrich de IBM y Calvin Quate de la Universidad de Stanford en 1985. Su propósito es hacer que los no conductores sean similares al método de observación de los microscopios de sonda de barrido (SPM). La mayor diferencia entre el microscopio de fuerza atómica (AFM) y el microscopio de efecto túnel (STM) es que no utiliza el efecto túnel de electrones, sino que detecta el contacto entre átomos, el enlace atómico, la fuerza de van der Waals o el efecto Casimir, etc. Las propiedades superficiales de la muestra.
Ventajas de la Microscopía de Fuerza Atómica:
La microscopía de fuerza atómica tiene muchas ventajas sobre la microscopía electrónica de barrido. A diferencia de los microscopios electrónicos, que solo proporcionan imágenes bidimensionales, los AFM proporcionan verdaderos mapas tridimensionales de las superficies. Al mismo tiempo, AFM no requiere ningún tratamiento especial de la muestra, como el recubrimiento de cobre o el recubrimiento de carbono, que pueden causar daños irreversibles a la muestra. En tercer lugar, los microscopios electrónicos deben funcionar en condiciones de alto vacío, mientras que los microscopios de fuerza atómica pueden funcionar bien a presión normal e incluso en entornos líquidos. Esto se puede utilizar para estudiar macromoléculas biológicas e incluso tejidos biológicos vivos.
Desventajas de AFM:
En comparación con la microscopía electrónica de barrido, las desventajas de AFM son que el rango de imagen es demasiado pequeño, la velocidad es lenta y la sonda lo afecta demasiado. El microscopio de fuerza atómica es un nuevo tipo de instrumento con alta resolución a nivel atómico inventado después del microscopio de efecto túnel. Puede detectar las propiedades físicas de varios materiales y muestras en la región nanométrica, incluida la morfología, o realizar directamente la manipulación nanométrica; Ha sido ampliamente utilizado en los campos de semiconductores, materiales nano funcionales, biología, industria química, alimentos, investigación farmacéutica y varios temas relacionados con nano en institutos de investigación científica, y se ha convertido en una herramienta básica para la investigación en nanociencia.
En comparación con el microscopio de túnel de barrido, el microscopio de fuerza atómica tiene una aplicabilidad más amplia porque puede observar muestras no conductoras. El microscopio de fuerza de barrido, ampliamente utilizado en la investigación científica y la industria, se basa en el microscopio de fuerza atómica.
