Uma análise simplificada das vantagens e desvantagens da microscopia de força atômica
O microscópio de força atômica é um microscópio que utiliza um microcantilever para detectar e amplificar a força entre a sonda afiada no cantilever e os átomos da amostra em teste, de modo a atingir o objetivo de detecção, com resolução em nível atômico. Como o microscópio de força atômica pode observar condutores e não condutores, ele compensa as deficiências dos microscópios de tunelamento de varredura. O microscópio de força atômica foi inventado por Gerd Binning do Centro de Pesquisas de Zurique da IBM e Calvin Quate da Universidade de Stanford em 1985. Seu objetivo é tornar os não condutores semelhantes ao método de observação dos microscópios de sondagem de varredura (SPM). A maior diferença entre o microscópio de força atômica (AFM) e o microscópio de tunelamento de varredura (STM) é que ele não usa o efeito de tunelamento de elétrons, mas detecta o contato entre átomos, ligação atômica, força de van der Waals ou efeito Casimir, etc. As propriedades da superfície da amostra.
Vantagens da Microscopia de Força Atômica:
A microscopia de força atômica tem muitas vantagens sobre a microscopia eletrônica de varredura. Ao contrário dos microscópios eletrônicos, que fornecem apenas imagens bidimensionais, os AFMs fornecem verdadeiros mapas tridimensionais de superfícies. Ao mesmo tempo, o AFM não requer nenhum tratamento especial da amostra, como revestimento de cobre ou revestimento de carbono, que pode causar danos irreversíveis à amostra. Em terceiro lugar, os microscópios eletrônicos precisam operar sob condições de alto vácuo, enquanto os microscópios de força atômica podem funcionar bem sob pressão normal e até mesmo em ambientes líquidos. Isso pode ser usado para estudar macromoléculas biológicas e até tecidos biológicos vivos.
Desvantagens do AFM:
Comparado com a microscopia eletrônica de varredura, as desvantagens do AFM são que o alcance da imagem é muito pequeno, a velocidade é lenta e é muito afetado pela sonda. O microscópio de força atômica é um novo tipo de instrumento com alta resolução de nível atômico inventado após o microscópio de tunelamento de varredura. Ele pode detectar as propriedades físicas de vários materiais e amostras na região do nanômetro, incluindo a morfologia, ou conduzir diretamente a Manipulação do nanômetro; Tem sido amplamente utilizado nas áreas de semicondutores, materiais nanofuncionais, biologia, indústria química, alimentos, pesquisa farmacêutica e vários assuntos relacionados a nano em institutos de pesquisa científica, e tornou-se uma ferramenta básica para pesquisa em nanociência.
Comparado com o microscópio de tunelamento de varredura, o microscópio de força atômica tem uma aplicabilidade mais ampla porque pode observar amostras não condutoras. O microscópio de força de varredura, amplamente utilizado na pesquisa científica e na indústria, é baseado no microscópio de força atômica.
