Afmystificeret: Mikroskopiaccelerationsteknologi
I historien om moderne instrumentudvikling har mikroskopisk teknologi udviklet sig hurtigt sammen med fremskridtene inden for human videnskab og teknologi. Med opfindelsen af ny mikroskopisk teknologi er videnskabelig forskning og materialeudvikling også blevet skubbet til en hidtil uset lille verden. Atomkraftmikroskopi kan anvendes på forskningsfelter, herunder polymermaterialer, optoelektroniske materialer, nanomaterialer, biologiske materialer osv. Derudover kan dets sonder også bruges som værktøjer til at manipulere overfladeatomer eller molekyler, hvilket giver en bredere videnskabelig forskning og fantasi.
Ifølge rapporter brugte Keith Swaber, en fysiker ved Cornell University, en målemetode i nanoelektronik til at skabe et scanning tunneling mikroskop, som kan tage billeder af individuelle atomer på overfladen, hvilket i det mindste er hurtigere end eksisterende mikroskoper. 100 gange hurtigere. Et scanning tunneling mikroskop kan bruge evnen til kvante tunneling eller elektron tunneling gennem forhindringer til at måle afstanden mellem en nåle-type detektor og en ledende overflade.
Ved at tilføje en ekstra radiofrekvensbølgekilde og sende en bølge gennem et simpelt netværk ind i scanningstunnelmikroskopet fandt forskerne ud af, at de kunne bruge bølgens egenskab til at reflektere mod bølgekilden for at detektere modstanden i tunnelforbindelsen. Teknologien, kaldet reflectometer-teknologi, bruger et standardkabel som kanal for højfrekvente bølger, og hastigheden vil ikke blive bremset af kablets kapacitetsgrænse. Og en lille spænding påføres over prøven, der flytter detektoren kun et par ångstrøm over prøveoverfladen.
Det skal bemærkes, at et ideelt scanning tunneling mikroskop kunne indsamle data så hurtigt som elektroner kan opretholdes gennem tunnelen, med en hastighed på en gigahertz eller en båndbredde på en milliard cyklusser i sekundet. Men et typisk scanningstunnelmikroskop er begrænset af udlæsningskredsløbets kabelkapacitet eller energilagring, hvilket gør det ekstremt langsomt, i størrelsesordenen 1 kilohertz eller endnu mindre.
Det er værd at nævne, at eksperter foreslår, at denne teknologi også har mulighed for at fremstille termometre i atomskala. Det er fast overbevist om, at der efter 10 år vil være et stort antal radiofrekvensscannende tunnelmikroskoper, og folk kan bruge dem til at lave forskellige store eksperiment. Opfindelsen af atomkraftmikroskopet har givet det videnskabelige samfund hidtil usete analytiske evner, hvilket gør det ikke længere kun en drøm at opdage og manipulere atomer og molekyler på overfladen af materialer.
