ניתוח פשוט של היתרונות והחסרונות של מיקרוסקופ כוח אטומי
מיקרוסקופ הכוח האטומי הוא מיקרוסקופ שמשתמש במיקרו שלוחה כדי לחוש ולהגביר את הכוח בין הגשושית החדה על שלוחה לבין האטומים של הדגימה הנבדקת, כדי להשיג את מטרת הגילוי, ברזולוציה ברמה אטומית. מכיוון שמיקרוסקופ הכוח האטומי יכול לצפות גם במוליכים וגם בלא מוליכים, הוא מפצה על החסרונות של סריקת מיקרוסקופים למנהור. מיקרוסקופ הכוח האטומי הומצא על ידי גרד בנינג ממרכז המחקר של יבמ בציריך וקלווין קווט מאוניברסיטת סטנפורד בשנת 1985. מטרתו היא ליצור לא-מוליכים בדומה לשיטת התצפית של מיקרוסקופים סורק (SPM). ההבדל הגדול ביותר בין מיקרוסקופ הכוח האטומי (AFM) למיקרוסקופ המנהור הסורק (STM) הוא שהוא אינו משתמש באפקט מנהור האלקטרונים, אלא מזהה את המגע בין אטומים, קשר אטומי, כוח ואן דר ואלס או אפקט קזימיר וכו'. תכונות פני השטח של המדגם.
היתרונות של מיקרוסקופיה של כוח אטומי:
למיקרוסקופיה כוח אטומי יתרונות רבים על פני מיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת. בניגוד למיקרוסקופים אלקטרונים, המספקים רק תמונות דו-ממדיות, AFMs מספקים מפות תלת-ממדיות אמיתיות של משטחים. יחד עם זאת, AFM אינו דורש כל טיפול מיוחד בדגימה, כגון ציפוי נחושת או ציפוי פחמן, אשר עלול לגרום לנזק בלתי הפיך לדגימה. שלישית, מיקרוסקופים אלקטרונים צריכים לפעול בתנאי ואקום גבוה, בעוד שמיקרוסקופים של כוח אטומי יכולים לעבוד היטב בלחץ רגיל ואפילו בסביבות נוזליות. זה יכול לשמש כדי לחקור מקרומולקולות ביולוגיות ואפילו רקמות ביולוגיות חיות.
החסרונות של AFM:
בהשוואה למיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת, החסרונות של AFM הם שטווח ההדמיה קטן מדי, המהירות איטית, והוא מושפע יותר מדי מהבדיקה. מיקרוסקופ הכוח האטומי הוא סוג חדש של מכשיר עם רזולוציה גבוהה ברמה אטומית שהומצא לאחר מיקרוסקופ המנהור הסורק. זה יכול לזהות את התכונות הפיזיקליות של חומרים ודגימות שונות באזור הננומטר, כולל המורפולוגיה, או לבצע ישירות מניפולציה ננומטרית; נעשה בו שימוש נרחב בתחומי מוליכים למחצה, חומרים פונקציונליים ננו, ביולוגיה, תעשייה כימית, מזון, מחקר פרמצבטי ונושאים שונים הקשורים לננו במכוני מחקר מדעיים, והפך לכלי בסיסי למחקר ננו-מדעי.
בהשוואה למיקרוסקופ המנהור הסורק, למיקרוסקופ הכוח האטומי ישימות רחבה יותר מכיוון שהוא יכול לצפות בדגימות לא מוליכות. מיקרוסקופ כוח הסריקה, שנמצא בשימוש נרחב במחקר מדעי ובתעשייה, מבוסס על מיקרוסקופ הכוח האטומי.
