Microscópio de força atômica
Os microscópios de força atômica (AFMs) são um tipo de microscópio. Os AFMs fornecem imagens de átomos sobre ou em superfícies. Assim como o microscópio eletrônico de varredura (SEM), o objetivo do AFM é olhar objetos em nível atômico. Na verdade, o AFM pode ser usado para olhar átomos individuais. Ele é comumente usado em nanotecnologia.
O AFM pode fazer algumas coisas que o SEM não pode fazer. O AFM pode fornecer uma resolução mais alta do que o SEM. Além disso, o AFM não precisa operar em um vácuo. Na verdade, o AFM pode operar em ar ambiente ou água, de modo que pode ser usado para ver superfícies de amostras biológicas como células vivas.
O AFM trabalha empregando uma agulha ultra fina presa a uma viga cantilever. A ponta da agulha percorre as cristas e vales do material a ser imitado, "sentindo" a superfície. medida que a ponta se move para cima e para baixo devido à superfície, o cantilever se desvia. Em uma configuração básica, um laser brilha sobre o cantilever em um ângulo oblíquo e permite a medição direta da deflexão no cantilever pela simples mudança do ângulo de incidência do feixe laser. Desta forma, uma imagem pode ser criada revelando a configuração das moléculas que estão sendo imitadas pela máquina.
Há muitos modos de operação diferentes para um AFM. Um é o "modo de contato", onde a ponta é simplesmente movida através da superfície e as deflexões do cantilever são medidas. Outro modo é chamado "tapping mode", porque a ponta é batida contra a superfície enquanto ela viaja. Ao controlar o quão dura é a ponta é batida, o AFM pode se afastar da superfície quando a agulha sente uma crista, de modo que não baterá contra a superfície quando se movimentar transversalmente. Este modo também é útil para amostras biológicas, pois é menos provável que danifique uma superfície macia. Estes são os modos básicos mais comumente utilizados. Entretanto, existem diferentes nomes e métodos como "modo de contato intermitente", "modo sem contato", modos "dinâmico" e "estático" e mais, mas estes são muitas vezes variações nos modos de contato e tapping descritos acima.
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Perguntas e Respostas
P: O que é um microscópio de força atômica (AFM)?
R: Um microscópio de força atômica (AFM) é um tipo de microscópio que fornece imagens de átomos sobre ou em superfícies. Ele pode ser usado para olhar átomos individuais e é comumente usado em nanotecnologia.
P: Como funciona o AFM?
R: O AFM funciona empregando uma agulha ultrafina presa a um feixe de cantilever. A ponta da agulha passa sobre as cristas e vales do material que está sendo imitado, "sentindo" a superfície. À medida que a ponta se move para cima e para baixo devido à superfície, o cantilever se desvia. Em uma configuração básica, um laser brilha sobre o cantilever em um ângulo oblíquo, permitindo a medição direta da deflexão no cantilever, alterando seu ângulo de incidência para o feixe laser. Isso cria uma imagem que revela a configuração das moléculas que estão sendo imersas pela máquina.
P: Quais são algumas vantagens que os AFMs têm sobre os microscópios eletrônicos de varredura (SEMs)?
R: Os AFMs fornecem maior resolução do que os SEMs e não precisam operar no vácuo como os SEMs - eles podem operar no ar ambiente ou na água, permitindo que eles sejam usados com amostras biológicas, tais como células vivas, sem danificá-las.
P: Quais são alguns modos de operação para os MEVs?
R: Modos de operação comumente usados para AFMs incluem modo de contato, onde a ponta é simplesmente movida através da superfície e desvios de cantilever são medidos; modo de batimento, onde a ponta é batida contra a superfície enquanto viaja; modo de contato intermitente; modo sem contato; modo dinâmico; modo estático; e mais - essas são muitas vezes variações nos modos de batimento e contato descritos acima.
P: De que maneira o modo de contato é diferente do modo de contato?
R: O modo de contato difere do modo de contato porque ao usar o modo de contato, a ponta bate contra a superfície enquanto viaja ao invés de apenas se mover através dela - isso permite que ela se afaste da superfície quando a agulha sente a crista, de modo que ela não bate contra a superfície quando se move através dela, o que a torna útil para superfícies macias, tais como amostras biológicas, já que é menos provável que as danifique dessa maneira.
