Атомно-силовой микроскоп сделали размером с небольшой чип

Атомно-силовой микроскоп сделали размером с небольшой чип

Исследователи из Техасского университета в Далласе создали маленький вариант атомно-силового микроскопа (Atomic Force Microscope, AFM), размер чипа которого соответствует размеру монетки маленького преимущества.И, кроме сокращения размеров, ценник этого устройства, применяемого для определений особенностей различных материалов, кроме этого претерпел кардинальные трансформации, сделав его более дешёвым кроме того для не весьма больших исследовательских и учебных лабораторий.

“Обычный атомно-силовой микроскоп является громадный и сложный инструмент с массой механических подробностей, со сложной электроникой, с бессчётными цепями обратных связей и контроля, и с отличными малошумящими усилителями” – говорит врач Реза Мохеимани (Dr. Reza Moheimani), – “нам же удалось все это минимизировать до максимальной степени и поместить все на поверхность одного мелкого чипа”.

Главным элементом конструкции классического атомно-силового микроскопа есть подвижная консоль с наконечником, заточенным до атомарной толщины. Данный наконечник движется над поверхностью исследуемого примера, сканируя ее линия за линией.

Силы сотрудничества между атомами наконечника и материала образца заставляют консоль перемещаться вверх либо вниз, и эти перемещения служат в качестве данных для создания изображения, разрешающая свойство которого находится на уровне отдельных молекул либо групп атомов.

Простые атомно-силовые микроскопы применяют два фундаментальных принципа формирования изображения. Первым есть способ подержания постоянной силы сотрудничества между наконечником и образцом, а вторым – способ поддержания постоянного расстояния.

И в том и другом случае знаком, на базе которого формируется изображение, есть сигнал обратной связи, служащей для поддержания либо постоянной силы либо постоянного расстояния.

В новом атомно-силовом микроскопе на чипе использована комбинация двух этих способов. Консоль с наконечником и основание с примером всегда совершают колебания относительно друг друга.

Амплитуда колебаний поддерживается так, дабы на их минимуме наконечник касался поверхности примера, а знаком, на базе которого формируется изображение, именно и есть упомянутая выше амплитуда.

Создание миниатюрного атомно-силового микроскопа произошло, благодаря формированию современных MEMS-разработок, разработок создания микроэлектромеханических совокупностей.

на данный момент такие совокупности трудятся практически в планшетном компьютере и каждом смартфоне, выступая в роли активных элементов микрофонов, гироскопов и твердотельных акселерометров.

Чип с MEMS-совокупностью имеет площадь порядка одного квадратного сантиметра. Он установлен на печатной плате, размером с половину кредитной карты, на которой находятся электронные схемы управления, усилители и другие миниатюризированные компоненты микроскопа.

“Вариант классического атомно-силового микроскопа для учебных целей стоит на данный момент порядка 30-40 тысяч долларов. Полноценный лабораторный вариант устройства имеет ценник уже в половину миллиона долларов” – говорит Реза Мохеимани, – “Созданное нами MEMS-устройство может изготавливаться партиями в тысячи штук по цене, не более 10 долларов за один экземпляр. А цена законченной совокупности может составить от одной до нескольких тысяч долларов в зависимости от ее возможностей”.

“Мы сохраняем надежду, что совершённое нами уменьшение размеров и снижение устройства его цены разрешат применять его кроме того маленьким лабораториям с ограниченным бюджетом. А это, со своей стороны, будет одним из толчков, что сможет продвинуть современную науку вперед достаточно на большом растоянии вперед”.

Забрано с dailytechinfo.org

Поль Ротмунд говорит об укладке ДНК


Интересно почитать:

Самые интересный результаты подобранные по Вашим интересам: