<<
>>

О новом сверхчувствительном атомно-силовом микроскопе

Ученые из Универсигета Джорджии, США, сконструировали высокочувствительный атомно-силовой микроскоп, способный получать изображение сканируемого предмета в 100 раз быстрее, чем это могут сделать современные модели.

Это неоценимый вклад в развитие нанотехнологических инструментов, так как теперь с помощью новой технологии можно будет получить изображения биомолекул в реальном времени. Кроме наблюдения взаимодействия между молекулами, процессы, происходящие в НЭМС- и МЭМС-системах, можно будет сразу записывать в виде видеороликов.

Столь существенный прорыв в области АСМ-микроскопии вызван появлением нового типа зондов для атомно-силовых микроскопов. Зонд «FIRAT» (Force sensing Integrated Readout and Active Tip — чувствительный к силе активный зонд) (рис. 5.9) гораздо «быстрее» современных зондов-кантилеверов, использующихся в ACM при исследованиях в области материаловедения, молекулярной биологии и физики твердого тела. Также новый тип микроскопии будет полезен фармакологам при изучении свойств новых лекарств.

Как говорит глава исследователей доктор Левент Дегертекин, «новый подход в визуализации с помощью активного кантилевера может полностью вытеснить современную ACM-микроскопию. В целом, мы получили микроскоп, который вдесятеро лучше стандартного атомносилового, а его быстродействие увеличилось почти стократ но».


Кроме визуализации нанообъектов и микроструктур (рис. 5.10) зонд FIRAT может быть использован при изготовлении наносистем: НЭМС и микроэлектроники.

С помощью зонда устраняются два главнейших недостатка ACM: то, что этот тип микроскопии не позволяет записывать видео, и то, что с


его помощью нельзя получить информацию о физической структуре исследуемой материи.

Революционным подходом в создании зонда оказалось изобретение, совместившее принцип действия микрофона и трости для слепых. Сверхтонкая мембрана, расположенная на конце зонда, колеблется еще до того, как вступит в непосредственный контакт с поверхностью из-за действия на нее сил притяжения. Как только зонд прикасается к поверхности, мембрана реагирует на то, насколько жестко ведет себя материал по отношению к ней. Поэтому, кроме исследования топологии образца, зонд может доставить информацию о его жесткости. «С помощью одного только сканирования мы можем сразу узнать топологию, жесткость, эластичность и адгезию образца», — говорит Дегертекин.

Исследователи из Джорджии заявили, что они могут адаптировать экспериментальный вариант FIRATa для использования в коммерческих современных ACM. С его помощью можно получить сканы с частотой до 60 Гц. По их прогнозам, первый коммерческий вариант зонда может появиться уже в этом году, а более сложные устройства на его основе появятся через несколько лет.

Работа ученых поддержана Национальным институтом здоровья и Национальным научным обществом США.

<< | >>
Источник: П.П. Мальцев. Нанотехнологии. Наноматериалы.. 2008

Еще по теме О новом сверхчувствительном атомно-силовом микроскопе:

  1. О новом сверхчувствительном атомно-силовом микроскопе