¿Qué es un microscopio de fuerza atómica?
Microscopía de fuerza atómica: una nueva técnica experimental que utiliza las fuerzas de interacción entre átomos y moléculas para observar características microscópicas en la superficie de un objeto. Consiste en una sonda de tamaño nanométrico fijada a un voladizo flexible del tamaño de una micra manipulado con sensibilidad. Cuando la sonda está muy cerca de la muestra, las fuerzas entre los átomos en su punta y los átomos en la superficie de la muestra hacen que el voladizo se doble de su posición original. Se reconstruye una imagen tridimensional a partir de la cantidad de desviación o frecuencia de vibración de la sonda mientras escanea la muestra. Es posible obtener indirectamente la topografía o composición atómica de la superficie de la muestra.
Se utiliza para estudiar la estructura de la superficie y las propiedades de sustancias detectando las fuerzas de interacción interatómicas muy débiles entre la superficie de la muestra a medir y un elemento en miniatura sensible a la fuerza. Un par de micro voladizos, que son extremadamente sensibles a fuerzas débiles, se fijan en un extremo, y una pequeña punta en el otro extremo se acerca a la muestra, que luego interactúa con ella, y las fuerzas hacen que los micro voladizos deformarse o cambiar su estado de movimiento.
Al escanear la muestra, el sensor detecta estos cambios y obtiene información sobre la distribución de las fuerzas, obteniendo así información de la estructura de la superficie con resolución a nanoescala. Consiste en un microcantilever con una punta de aguja, un dispositivo de detección de movimiento de microcantilever, un circuito de retroalimentación para monitorear su movimiento, un dispositivo de escaneo cerámico piezoeléctrico para escanear la muestra y un sistema de adquisición, visualización y procesamiento de imágenes controlado por computadora. El movimiento del microvoladizo se puede detectar mediante métodos eléctricos como la detección de corriente de túnel o métodos ópticos como la desviación del haz y la interferometría, etc. Cuando la punta de la aguja y la muestra están lo suficientemente cerca entre sí y existe una repulsión mutua de corto alcance entre ellas. Con ellos, se puede detectar la repulsión para obtener la superficie del nivel atómico de resolución de la imagen y, en general, la resolución del nivel nanométrico. Las mediciones AFM de muestras no tienen requisitos especiales y se pueden utilizar para medir la superficie de sólidos. y sistemas de adsorción.
