Odhalené: Akceleračné technológie mikroskopov
V dejinách vývoja moderných prístrojov mikroskopická technológia rýchlo napreduje s pokrokom ľudskej techniky a vedecký výskum a vývoj materiálov sa s vynálezom nových mikroskopických technológií posunuli aj do nevídaných malých svetov. Mikroskopia atómových síl sa môže uplatniť v rôznych oblastiach výskumu, vrátane polymérnych materiálov, optoelektronických materiálov, nanomateriálov, biomateriálov atď. Okrem toho môžu jej sondy slúžiť aj ako nástroje na manipuláciu s povrchovými atómami alebo molekulami, čím poskytujú širší priestor pre vedecký výskum a predstavivosť.
Podľa správ fyzik Keith Schwab z Cornell University použil metódu merania v nanoelektronike na vytvorenie skenovacieho tunelového mikroskopu, ktorý dokáže zachytiť obrázky jednotlivých atómov na povrchu rýchlosťou najmenej 100-krát vyššou ako existujúce mikroskopy. Skenovací tunelovací mikroskop dokáže využiť schopnosť kvantového tunelovania alebo tunelovania elektrónov cez prekážky na meranie vzdialenosti medzi ihlovým detektorom a vodivým povrchom.
Výskumníci pridali ďalší rádiofrekvenčný zdroj a poslali vlnu do skenovacieho tunelového mikroskopu cez jednoduchú sieť. Zistili, že môžu použiť charakteristiku odrazu vlny smerom k zdroju na detekciu odporu tunelovej križovatky. Táto technológia sa nazýva reflektometrová technológia, ktorá využíva štandardné káble ako vysoko-frekvenčné vlnové kanály a nespomaľuje sa v dôsledku obmedzení kapacity káblov. A na vzorku bolo aplikované malé napätie, čím sa detektor presunul do polohy len niekoľko angstromov nad povrchom vzorky.
Je potrebné poznamenať, že ideálny rastrovací tunelový mikroskop môže zbierať údaje rýchlosťou tak rýchlo, ako je rýchlosť zadržania elektrónov prechádzajúcich tunelom, pričom dosahuje rýchlosť jeden gigahertz alebo šírku pásma jednej miliardy cyklov za sekundu. Typický skenovací tunelový mikroskop je však obmedzený kapacitou kábla čítacieho obvodu alebo zásobníka energie a jeho rýchlosť je obzvlášť pomalá, okolo 1 kHz alebo ešte menej.
Stojí za zmienku, že odborníci naznačujú, že táto technológia má tiež potenciál na výrobu teplomerov na atómovú hladinu. Pevne veria, že o 10 rokov bude existovať veľké množstvo RF skenovacích tunelových mikroskopov, ktoré budú môcť ľudia využiť na rôzne skvelé experimenty. Vynález mikroskopie atómovej sily dal vedeckej komunite bezprecedentné analytické schopnosti, vďaka čomu už detekcia a manipulácia s atómami a molekulami na povrchoch materiálov nie je len snom.
