Τεχνικές επιτάχυνσης για μικροσκόπια
Στην ιστορία της ανάπτυξης σύγχρονων οργάνων, η μικροσκοπική τεχνολογία αναπτύσσεται συνεχώς με ταχείς ρυθμούς με την πρόοδο της ανθρώπινης τεχνολογίας. Η επιστημονική έρευνα και η ανάπτυξη υλικού έχουν επίσης ωθηθεί σε έναν άνευ προηγουμένου μικρό κόσμο με την εφεύρεση νέων μικροσκοπικών τεχνολογιών. Το μικροσκόπιο ατομικής δύναμης μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορα πεδία έρευνας, συμπεριλαμβανομένων πολυμερών υλικών, οπτοηλεκτρονικών υλικών, νανοϋλικών, βιοϋλικών, κ.λπ. φαντασία.
Σύμφωνα με αναφορές, ο φυσικός Keith Schwab του Πανεπιστημίου Cornell χρησιμοποίησε μια μέθοδο μέτρησης στη νανοηλεκτρονική για να δημιουργήσει ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας, το οποίο μπορεί να συλλάβει εικόνες μεμονωμένων ατόμων στην επιφάνεια. Η ταχύτητά του είναι τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή των υπαρχόντων μικροσκοπίων. Το μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να χρησιμοποιήσει την ικανότητα της κβαντικής σήραγγας ή των ηλεκτρονίων να διασχίζουν εμπόδια μέσα από σήραγγες για να μετρήσει την απόσταση μεταξύ ενός ανιχνευτή βελόνας και μιας αγώγιμης επιφάνειας.
Οι ερευνητές πρόσθεσαν μια πρόσθετη πηγή κυμάτων ραδιοσυχνοτήτων και τροφοδότησαν ένα κύμα σε ένα μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μέσω ενός απλού δικτύου. Διαπίστωσαν ότι ήταν σε θέση να ανιχνεύσουν την αντίσταση της διασταύρωσης της σήραγγας χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά ανάκλασης του κύματος προς την πηγή του κύματος. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται τεχνολογία ανακλασόμετρου, η οποία χρησιμοποιεί τυπικά καλώδια ως κανάλια υψηλής συχνότητας και δεν επιβραδύνεται λόγω περιορισμών χωρητικότητας καλωδίων. Και μια μικρή τάση εφαρμόστηκε στο δείγμα, μετακινώντας τον ανιχνευτή μόνο μερικά angstroms πάνω από την επιφάνεια του δείγματος.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα ιδανικό μικροσκόπιο σάρωσης σήραγγας μπορεί να συλλέξει δεδομένα με την ίδια ταχύτητα με τη σήραγγα ηλεκτρονίων, με ρυθμό έως 1000 megahertz ή εύρος ζώνης 1 δισεκατομμύριο κύκλους ανά δευτερόλεπτο. Ωστόσο, ένα τυπικό μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης περιορίζεται από τη χωρητικότητα του καλωδίου του κυκλώματος ανάγνωσης ή την αποθήκευση ενέργειας και η ταχύτητά του είναι ιδιαίτερα χαμηλή, περίπου 1 kHz ή ακόμη λιγότερο.
Αξίζει να αναφέρουμε ότι οι ειδικοί έχουν επισημάνει ότι αυτή η τεχνολογία έχει επίσης τη δυνατότητα να κατασκευάσει θερμόμετρα ατομικής στάθμης. Πιστεύουμε ακράδαντα ότι σε 10 χρόνια, θα υπάρχει μεγάλος αριθμός μικροσκοπίων σάρωσης ραδιοσυχνοτήτων που θα μπορούν να χρησιμοποιήσουν οι άνθρωποι για τη διεξαγωγή διαφόρων σπουδαίων πειραμάτων. Η εφεύρεση της μικροσκοπίας ατομικής δύναμης έδωσε στην επιστημονική κοινότητα άνευ προηγουμένου αναλυτικές ικανότητες, καθιστώντας την ανίχνευση και τον χειρισμό ατόμων και μορίων σε επιφάνειες υλικού όχι πλέον απλώς ένα όνειρο.
