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Nanomanipulation Unter Verwendung der AtomKraft-Mikroskopie-und Scannen-Tunnelbau-Mikroskopie-Techniken

Themen Umfaßt

Hintergrund

Regelung von Submikron-Anlagen

AtomKraft-Mikroskopie

Scannende Tunnelbau-Mikroskopie (STM)

Hintergrund

Richard Feynman in seiner berühmten Arbeit spekulierte im Jahre 1959 über die Möglichkeit der Manipulation der Atome die Methode die Wissenschaftler und Biologen wollten die größte technische und biologische Drehbewegung bewerkstelligen, die Menschheit überhaupt gezeugt hat. Drexler in seiner berühmten Arbeit beschrieb eine Einheit der molekularen Einheit, die wie ein Molekül so klein ist, das zur Positionierung von elementaren Atomen entsprechend Technikbedingungen fähig ist. Es würde die Fähigkeit besitzen, einen anderen Assembler zu fabrizieren und jeder Assembler würde immer wieder mit dem Ergebnis einer Armee von Arbeitskräften, molekulare Roboter wiederholen. Diese Einheiten sind wahrscheinlich, sehr billig zu sein und eine Kultur des Überflusses zu verursachen. Er würde zu eine neue Ära der molekularen Herstellung führen. Mit diesen Fähigkeiten würde Nanotechnologie eine mögliche Kraft werden.

Mit dem Assembler würde man in der Lage sein, die Eigenschaften von Materialien zu ändern, wie gewünscht. Diese Manipulation erlaubt möglicherweise Leuten, unsichtbare Supercomputer und kleine Roboter aufzubauen, die möglicherweise in den menschlichen Körper sich bewegen. Während Drexlers Traum möglicherweise des Selbstbaus ruhige Jahre nimmt, um zu verwirklichen, ist bemerkenswerter Fortschritt in Verständnisnanomaterials mit der Entwicklung von Atomkraftmikroskopen und von scannenden Tunnelbaumikroskopen gemacht worden (STM). Mit der richtigen Auswahl der Ladung (Polarität), können die Größe und die Dauer des Spannungsimpulses angewendet zwischen STM-Spitze und Beispieloberfläche sowie an der Spitze, um Trennung zu prüfen, einzelne Manipulation von Atomen erzielt werden. Durch das Legen einer Wolframspitze über Silikonatomen und das Anwenden von Spannungen von - 5,5 V zur Oberfläche für 30 Frau, Silikonatome können von der Oberfläche angehoben werden. Atome konnten auch redeposited, nachdem sie angehoben worden sind. So die Vermutung von Feyman bei der Umwandlung zur Wirklichkeit mit dem Aufkommen des Elektronmikropartikels, -nanotweezers und -manipulatoren.

Regelung von Submikron-Anlagen

AtomKraft-Mikroskopie

Das kleine von nanoparticles und von Möglichkeit der Manipulation der Atome hob einige Ungewissheiten im Verstand von Ingenieuren und von Wissenschaftlern an. Feymann in seinem berühmten Vortrag war über die Beschränkung der Auflösung des Elektronenmikroskops pessimistisch. Er wünschte, dass das Elektronenmikroskop hundertmal, in der Lage zu sein, die Zelle der RNS-Reihenfolge der Basis in DNS direkt zu beobachten stärker war. Die Auflösung in den modernen Mikroskopen ist in der Unternm Reichweite. TEM mit einer Beschleunigungsspannung von 400 KV und einer Auflösung von 0,1 nm, das wir sind jetzt erhältlich benötigen. Die Entwicklung des Atomkraftmikroskops war deshalb Revolutionär, da sie Fantasie zur körperlichen Wirklichkeit übertrug und körperliche Bemerkung zu einer Atomschuppe erlaubte. Ein FLUGHANDBUCH ist eins der allgemeinen Klasse der Instrumente, die SPMs oder Scannenfühlermikroskope bezeichnet werden. Diese Einheiten können Bilder von den Atomen in den Molekülen zur Ångströmpräzision machen. Das Hauptmerkmal ist, dass Atome auf genau entschlossene Stellungen verschoben werden können. Die Atomkraftmikroskopie erzeugt ein topologisches Bild, indem sie systematisch eine scharfe Spitze über 2 mit Luft oder Flüssigkeit verschiebt. Ein optisches Objektiv misst den Ausschlag des Kragbalkens. Die empfindliche positionaldiode ist zum Messen der Änderung in der Stellung des Vorfallobjektivträgers fähig, der so klein ist wie 1 nm, dadurch sie gibt sie Unternm Auflösung. Nanosize-Spitzen können gemacht werden ungefähr 50 nm lang und 1 nm breit. Spitzen werden normalerweise vom Silikon gemacht. Die Auflösung ist in der Ordnung von 10-50 nm. Andere Aufnahmemodi umfassen Mikroskopie der seitlichen Kraft, Mikroskopie der Mikroskopie der magnetischen Kraft, des Scannens elektrochemische und Impulskraftmikroskopie.

Scannende Tunnelbau-Mikroskopie (STM)

Scannende Tunnelbaumikroskopie wurde durch Binning und Bohrer im Jahre 1951 an IBM Zürich erfunden. Eine geschärfte Leitspitze wird verwendet und Vorspannung ist zwischen der Spitze und der Probe angewandt. Der Tunnelbaustrom wird durch Bewegung von Elektronen über der Energiesperre produziert und er schwankt mit Spitze, um Abstand zu prüfen, und es ist das Signal, das verwendet wird, um zu erstellen und STM-Bild. Für den Tunnelbau müssen Spitze und die Probe Leiter sein. STM sowie FLUGHANDBUCH können in den Anlagen verwendet werden, die eine flüssige Umgebung, die Geo-aktuelles biologisches erlaubt und die in STM und in FLUGHANDBUCH gemacht zu werden Korrosionsstudien, haben. Forscher haben in den letzten Jahren ein nanoscale erstellt, das Einheit, nanotweezers für messende und Manipulierungsmolekülstruktur fasst. Die Neuentwicklung von nanoscope versieht Fortschritte in praktisch jeder Facette der Scannenabbildungs-Mikroskopietechnologie und in einer großen Freiheit mit Manipulation des Materials und der Probenmaterialien auf einem Nano-Niveau. Verbesserungen im Nanoparticlebearbeiten und -synthese durch Plattenzentrifugen sind vor kurzem berichtet worden.

Hauptautor: Dr. Zaki Ahmad

Quelle: Maschinenbau Abteilung, König Fahd University des Erdöls u. der Mineralien

Date Added: Aug 24, 2006 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 09:26

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