Revelado: Tecnologías de aceleración de microscopios
En la historia del desarrollo de instrumentos modernos, la tecnología de microscopía ha avanzado rápidamente con el progreso de la tecnología humana, y la investigación científica y el desarrollo de materiales también han sido impulsados a mundos pequeños sin precedentes con la invención de nuevas tecnologías de microscopía. La microscopía de fuerza atómica se puede aplicar en diversos campos de la investigación, incluidos materiales poliméricos, materiales optoelectrónicos, nanomateriales, biomateriales, etc. Además, sus sondas también pueden servir como herramientas para manipular átomos o moléculas de superficie, proporcionando un espacio más amplio para la investigación científica y la imaginación.
Según los informes, el físico Keith Schwab de la Universidad de Cornell ha utilizado un método de medición en nanoelectrónica para crear un microscopio de efecto túnel que puede capturar imágenes de átomos individuales en una superficie a una velocidad al menos 100 veces más rápida que los microscopios existentes. El microscopio de efecto túnel puede utilizar la capacidad de túnel cuántico o túnel de electrones a través de obstáculos para medir la distancia entre un detector de aguja y una superficie conductora.
Los investigadores agregaron una fuente de radiofrecuencia adicional y enviaron una onda a un microscopio de efecto túnel a través de una red simple. Descubrieron que podían utilizar la característica de reflejar la onda hacia la fuente para detectar la resistencia de la unión del túnel. Esta tecnología se llama tecnología de reflectómetro y utiliza cables estándar como canales de ondas de alta-frecuencia y no disminuye la velocidad debido a limitaciones de capacidad del cable. Y se aplicó un pequeño voltaje a la muestra, moviendo el detector a una posición a sólo unos pocos angstroms por encima de la superficie de la muestra.
Cabe señalar que un microscopio de efecto túnel ideal puede recopilar datos a una velocidad tan rápida como la velocidad de retención de los electrones que pasan a través del túnel, alcanzando una velocidad de un gigahercio o un ancho de banda de mil millones de ciclos por segundo. Sin embargo, un microscopio de efecto túnel típico está limitado por la capacidad del cable del circuito de lectura o del almacenamiento de energía, y su velocidad es particularmente lenta, alrededor de 1 kHz o incluso menos.
Cabe mencionar que los expertos sugieren que esta tecnología también tiene potencial para fabricar termómetros de nivel atómico. Creen firmemente que en 10 años habrá una gran cantidad de microscopios de efecto túnel de barrido por RF que la gente podrá utilizar para diversos experimentos fantásticos. La invención de la microscopía de fuerza atómica ha proporcionado a la comunidad científica capacidades analíticas sin precedentes, haciendo que la detección y manipulación de átomos y moléculas en superficies materiales ya no sea sólo un sueño.
