Un nuevo tipo de microscopio de fuerza atómica AFM utiliza nanocables como pequeños sensores. A diferencia del AFM estándar, el dispositivo con un sensor de nanocables permite mediciones tanto del tamaño como de la dirección de las fuerzas. Físicos de la Universidad de Basilea y del EPF Lausannehe descrito estos resultados en la reciente edición de Nanotecnología de la naturaleza.
Los nanocables son cristales filamentosos extremadamente pequeños que se construyen molécula por molécula a partir de diversos materiales y que ahora están siendo estudiados muy activamente por científicos de todo el mundo debido a sus propiedades excepcionales.
Los cables normalmente tienen un diámetro de 100 nanómetros y, por lo tanto, poseen solo una milésima de grosor de cabello. Debido a esta pequeña dimensión, tienen una superficie muy grande en comparación con su volumen. Este hecho, su pequeña masa y cristal impecablela red los hace muy atractivos en una variedad de aplicaciones de detección a escala nanométrica, incluso como sensores de muestras biológicas y químicas, y como sensores de presión o carga.
Medida de dirección y tamaño
El equipo del profesor de Argovia Martino Poggio del Instituto Suizo de Nanociencia SNI y el Departamento de Física de la Universidad de Basilea ahora ha demostrado que los nanocables también pueden usarse como sensores de fuerza en microscopios de fuerza atómica. Basado en sus propiedades mecánicas especiales, los nanocables vibran a lo largo de dos ejes perpendiculares a casi la misma frecuencia. Cuando se integran en un AFM, los investigadores pueden medir los cambios en las vibraciones perpendiculares causadas por diferentes fuerzas. Esencialmente, usan los nanocables como pequeñas brújulas mecánicas que señalan tantodirección y tamaño de las fuerzas circundantes.
Imagen del campo de fuerza bidimensional
Los científicos de Basilea describen cómo crearon una imagen de una superficie de muestra con un sensor de nanocables. Junto con sus colegas del EPF Lausanne, que cultivaron los nanocables, mapearon el campo de fuerza bidimensional sobre la superficie de la muestra usando su "brújula de nanocables"."Como prueba de principio, también trazaron mapas de los campos de fuerza de prueba producidos por electrodos pequeños.
El aspecto técnico más desafiante de los experimentos fue la realización de un aparato que podía escanear simultáneamente un nanocable sobre una superficie y monitorear su vibración a lo largo de dos direcciones perpendiculares. Con su estudio, los científicos han demostrado un nuevo tipo de AFM que podría extenderselas numerosas aplicaciones de la técnica aún más.
AFM - hoy ampliamente utilizado
El desarrollo de AFM hace 30 años fue honrado con la concesión del Premio Kavli a principios de septiembre de este año. El profesor Christoph Gerber del SNI y el Departamento de Física de la Universidad de Basilea es uno de los premiados, que ha contribuido sustancialmenteal amplio uso de AFM en diferentes campos, incluida la física de estado sólido, la ciencia de los materiales, la biología y la medicina.
Los diversos tipos diferentes de AFM se llevan a cabo con mayor frecuencia utilizando voladizos hechos de Si cristalino como sensor mecánico. "Pasar a sensores de nanocables mucho más pequeños ahora puede permitir mejoras aún más en una técnica ya increíblemente exitosa", comenta Martino Poggio.Acercarse.
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Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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