Desmistificado: tecnologia de aceleração de microscopia
Na história do desenvolvimento de instrumentos modernos, a tecnologia microscópica tem se desenvolvido rapidamente junto com o progresso da ciência e tecnologia humanas. Com a invenção da nova tecnologia microscópica, a pesquisa científica e o desenvolvimento de materiais também foram levados a um mundo minúsculo sem precedentes. A microscopia de força atômica pode ser aplicada em campos de pesquisa, incluindo materiais poliméricos, materiais optoeletrônicos, nanomateriais, materiais biológicos, etc.
Segundo relatos, Keith Swaber, físico da Cornell University, usou um método de medição em nanoeletrônica para criar um microscópio de tunelamento de varredura, que pode tirar imagens de átomos individuais na superfície, que é pelo menos mais rápido que os microscópios existentes. 100 vezes mais rápido. Um microscópio de tunelamento de varredura pode usar a capacidade de tunelamento quântico ou tunelamento de elétrons através de obstáculos para medir a distância entre um detector do tipo agulha e uma superfície condutora.
Ao adicionar uma fonte de onda de radiofrequência adicional e enviar uma onda através de uma rede simples para o microscópio de tunelamento, os pesquisadores descobriram que poderiam usar a propriedade da onda para refletir em direção à fonte de onda para detectar a resistência da junção do túnel. A tecnologia, chamada tecnologia de refletômetro, usa um cabo padrão como canal para ondas de alta frequência, e a velocidade não será reduzida pelo limite de capacidade do cabo. E uma pequena voltagem é aplicada na amostra, movendo o detector apenas alguns angstroms acima da superfície da amostra.
Deve-se notar que um microscópio de tunelamento de varredura ideal poderia coletar dados tão rápido quanto os elétrons podem ser mantidos através do túnel, a uma taxa de um gigahertz ou uma largura de banda de um bilhão de ciclos por segundo. Mas um típico microscópio de tunelamento de varredura é limitado pela capacidade do cabo do circuito de leitura ou armazenamento de energia, tornando-o extremamente lento, da ordem de 1 kilohertz ou até menos.
Vale ressaltar que especialistas sugerem que essa tecnologia também tem perspectiva de aplicação na fabricação de termômetros em escala atômica. Acredita-se firmemente que, após 10 anos, haverá um grande número de microscópios de tunelamento de varredura por radiofrequência, e as pessoas poderão usá-los para fazer vários experimentos importantes. A invenção do microscópio de força atômica deu à comunidade científica capacidades analíticas sem precedentes, fazendo com que não fosse mais apenas um sonho detectar e manipular átomos e moléculas na superfície dos materiais.
