p Atualmente, microscópios de força atômica (AFMs) são uma das ferramentas mais amplamente utilizadas para imagens, medindo, e manipulação de matéria em nanoescala. Um dos principais componentes de um AFM é um oscilador em microescala, que verifica as características topográficas de uma amostra. Infelizmente, Contudo, a fabricação de osciladores em microescala é um processo complexo e caro. p Em um novo artigo publicado em Nanotecnologia , uma equipe de pesquisadores do Laboratoire de Physique Statistique na École Normale Supérieure, CNRS, em Paris, demonstraram que um diapasão de alumínio de 7 centímetros de comprimento pode substituir o oscilador em microescala em um AFM, e ainda produzir imagens de resolução em nanoescala e qualidade igual.

p "Por analogia, sentir uma rugosidade de 100 nm com um instrumento de 7 cm de comprimento é como sentir a espessura de um vírus sob a antena da torre Eiffel, "disse o co-autor Antoine Niguès da École Normale Supérieure Phys.org . "Além disso, o uso deste grande diapasão reduz consideravelmente os custos de fabricação do AFM e simplifica muito seu uso. "

p Além disso, o AFM modificado, que os pesquisadores chamam de "MicroMegascópio, "pode ​​criar imagens de objetos que estão imersos em líquido sem qualquer perda de qualidade, e sem a necessidade de ajustes. Esta é uma grande vantagem sobre os AFMs convencionais, que sofrem de qualidade de imagem reduzida e requerem sondas alternativas para operar em ambientes líquidos.

p Desde que o AFM foi inventado pela primeira vez em meados dos anos 80 pelos cientistas da IBM Gerd Binnig, Calvin Quate e Christoph Gerber, tornou-se uma ferramenta de laboratório padrão com uma ampla variedade de aplicações, da matéria condensada à matéria biológica. Um AFM cria um mapa topográfico da superfície de um objeto examinando o micro-oscilador sobre a superfície. Conforme o micro-oscilador se aproxima da superfície, as forças de interação entre sua ponta e a amostra induzem mudanças no movimento mecânico do oscilador. Medindo essas mudanças, a topografia da amostra pode ser reconstruída com resolução em nanoescala.

p O MicroMegascópio funciona da mesma maneira que um AFM convencional, exceto que ele usa um diapasão de escala centimétrica como oscilador. O diapasão relativamente grande, que tem uma ponta afiada de tungstênio colada na extremidade de um pino, essencialmente se comporta como um sistema massa-mola. Um acelerômetro colado a um pino mede a aceleração do diapasão, que é diretamente proporcional à sua amplitude de oscilação. Os pesquisadores demonstraram que, apesar do grande tamanho e massa do diapasão, as imagens obtidas pelo MicroMegascópio têm qualidade comparável às obtidas por AFMs convencionais, sem os desafios formidáveis ​​de fabricação.

p Os pesquisadores esperam que, no futuro, o MicroMegascópio estenderá ainda mais a versatilidade dos AFMs. Devido ao tamanho maior do oscilador, é possível anexar não apenas pontas em nanoescala, mas também, por exemplo, pontas esféricas macroscópicas. Além disso, o oscilador tem uma maior estabilidade, junto com a capacidade de operar em ambientes líquidos de alta viscosidade. Todas essas habilidades podem abrir as portas para novos aplicativos de imagem.

p "Já estamos usando o MicroMegascópio para sondar forças fundamentais em nanoescala e medir seu impacto em macroescala, "Niguès disse. p © 2018 Phys.org