Un microscope à force atomique (AFM) est un outil puissant qui permet aux scientifiques d'imaginer et de manipuler la matière à l'échelle nanométrique, ce qui signifie au niveau des atomes et des molécules individuels.
Voici comment cela fonctionne:
1. la pointe: Une pointe aiguë en forme d'aiguille est fixée à un minuscule cantilever, une poutre flexible. Cette pointe est généralement faite d'un matériau dur comme le silicium ou le diamant.
2. Le cantilever: Le cantilever est conçu pour se plier ou dévier lorsqu'il interagit avec la surface numérisée.
3. Le scanner: La pointe est attachée à un scanner qui le déplace à travers la surface dans un motif contrôlé, similaire au bras d'un joueur enregistré.
4. le capteur: Un faisceau laser est brillant à l'arrière du cantilever. Au fur et à mesure que le cantilever se plie, le faisceau laser réfléchi se déplace, qui est détecté par un capteur.
5. Le mécanisme de rétroaction: Les signaux de capteur sont utilisés pour créer une boucle de rétroaction qui ajuste la hauteur de la pointe pour maintenir une force constante entre la pointe et la surface.
6. L'image: Le mouvement de la pointe et les ajustements correspondants effectués par la boucle de rétroaction sont enregistrés et utilisés pour construire une image topographique détaillée de la surface.
ce qui rend l'AFM unique:
* haute résolution: Il peut atteindre une résolution à l'échelle atomique, permettant aux scientifiques de visualiser les atomes et les molécules individuels.
* polyvalence: L'AFM peut être utilisée pour étudier un large éventail de matériaux, y compris les métaux, les polymères, la céramique et les échantillons biologiques.
* Sensibilité de surface: Il peut fournir des informations détaillées sur la topographie de surface, y compris la rugosité de surface, les défauts et même la disposition des atomes.
* Capacités de manipulation: Outre l'imagerie, l'AFM peut également être utilisée pour manipuler des matériaux à l'échelle nanométrique, tels que la poussée, le tir ou la coupe des molécules individuelles.
Applications de l'AFM:
* Science des matériaux: Étudier les propriétés de surface des matériaux, comprendre la croissance cristalline et développer de nouveaux nanomatériaux.
* Biologie et médecine: Étudier la structure des protéines, de l'ADN et des cellules et en développant de nouveaux outils diagnostiques et thérapeutiques.
* électronique: Étudier la fabrication et les performances des nanodispies, telles que les transistors et les puces mémoire.
* stockage de données: Développer de nouvelles technologies de stockage de données à haute densité.
Dans l'ensemble, l'AFM est un outil puissant qui permet aux scientifiques d'explorer le monde des très petits, révélant les détails complexes de la matière au niveau atomique.
