Microscop de forţă atomică ce identifică şi elementele chimice
Cu numai douăzeci de ani in urmă a fost introdus microscopul de forţă atomică, care este un dispozitiv capabil să vadă atomii de pe o suprafaţă bucată cu bucată. Până acum însă, microscopul nu a fost in stare să identifice atomii ca element chimic . Acum este, ne anunţă un grup de cercetători de la Universitatea din Osaka.
Categorie: Fizica
Autor: Cristian Presură
Figura: Impresie artistica a capului de citire al microscopului de forta atomica, "pescuind" dupa molecule specifice. Sursa: Arizona State University
Principiul de functionare al microscopului de forta atomica este simplu. El consta intr-un un virf microscopic, analizor, care se afla la capatul unei bare miscule, numita cantilever, si care scaneaza o suprafata plina de rugozitati. Virful analizor este deflectat de diferitele rugozitati, iar deflectia cantileverului este apoi inregistrata, de cele mai multe ori cu ajutorul unui laser. In cazul atomilor, aceste rugozitati masurate sunt chiar suprafetele microscopice al atomilor, de ordinul a zeci de milionimi de milimetru, iar relieful obtinut ne da structura atomica a suprafetei. Cum atomii diferiti au cam aceleasi dimensiuni, tehnica traditionala masoara acelasi relief al atomilor de pe suprafata, indiferent de ce element chimic este acesta.
Tehnica adoptata insa de cercetatorii japonezi se bazeaza pe vibratiile cantileverului. Aici, cantileverul este lasat sa vibreze la o frecventa apropiata de frecventa sa de rezonanta. Odata ce virful analizor se apropie de atomii de pe suprafa, frecventa de vibratie se schimba, datorata fortelor Van der Waals de interactie. Aceste forte depind insa de ce fel de element chimic este atomul, iar ca atare, masurind cu cit se schimba frecventa de oscilatie, putem spune si cu ce elemente chimice avem de-a face.
Povestea nu se incheie insa aici, caci cercetatorii japonezi au intimpinat o problema practica, si anume, forta masurata pentru acelasi tip de elemente chimice era dependenta de virful analizor utilizat. Nu e greu de inchiput asta, caci virful analizor insusi este format din atomi, ce nu sunt asezati probabil nicodata in aceeasi configuratie. Solutia problemei s-a dovedit a fi insa un simplu proces de calibrare, in care forta van der Walls pentru un virf analizor data a fost masurata inainte pe o proba cunoscuta.
Rezultatele au fost publicate in revista "Nature".






Comentarii
Adauga un comentariuAdauga un comentariu