Richard Feynman dans son célèbre ouvrage, en 1959, ont spéculé sur la possibilité de manipulation des atomes de la façon dont les scientifiques et les biologistes voulu apporter la plus grande révolution technique et biologique que l'humanité ait jamais connue. Drexler dans son célèbre ouvrage décrit un dispositif d'assemblage moléculaire que de minuscules comme une molécule, capable de positionner atomes élémentaires selon les spécifications de l'ingénierie. Il serait possèdent la capacité de fabriquer un autre assembleur et chaque assembleur serait de reproduire encore et encore résultant en une armée de main-d'œuvre, des robots moléculaires. Ces assemblages sont susceptibles d'être très bon marché et donner naissance à une culture de l'abondance. Elle conduirait à une nouvelle ère de la fabrication moléculaire. Grâce à ces fonctionnalités, la nanotechnologie pourrait devenir une force potentielle. Avec l'assembleur, on serait en mesure de changer les propriétés des matériaux comme désiré. Cette manipulation peut permettre aux gens de construire des super-ordinateurs invisibles et des robots minuscules qui peuvent voyager dans le corps humain. Alors que le rêve de Drexler de l'auto-assemblage peut prendre encore plusieurs années à réaliser, des progrès remarquables ont été réalisés dans la compréhension des nanomatériaux avec le développement de microscopes à force atomique et microscopes à effet tunnel (STM). Avec le choix approprié de la charge (la polarité), l'ampleur et la durée de l'impulsion de tension appliquée entre la pointe de STM et de la surface de l'échantillon, ainsi que sur la pointe à la séparation de l'échantillon, seule manipulation d'atomes peut être atteint. En plaçant une pointe de tungstène-dessus des atomes de silicium et d'appliquer des tensions de -5,5 V à la surface pendant 30 ms, les atomes de silicium peuvent être levées à partir de la surface. Atomes pourrait également être redéposés après qu'ils ont été levées. Ainsi la spéculation de Feyman dans la transformation de la réalité avec l'avènement des micro particules d'électrons, nanotweezers et manipulateurs. Commande des systèmes submicroniques Microscopie à force atomique La petite taille des nanoparticules et la possibilité de manipulation des atomes soulevé plusieurs incertitudes dans l'esprit des ingénieurs et des scientifiques. Feymann dans sa célèbre conférence était pessimiste quant à la limitation de la résolution du microscope électronique. Il a souhaité au microscope électronique a été cent fois plus puissant pour être capable d'observer la structure de la séquence d'ARN de bases dans l'ADN directement. La résolution dans les microscopes modernes est dans la gamme sub-nanométrique. TEM avec une tension d'accélération de 400 kV et d'une résolution de 0,1 nm nous avons besoin sont maintenant disponibles. Le développement de la microscopie à force atomique était donc révolutionnaire, car elle traduit l'imagination à la réalité physique et a permis l'observation physique à l'échelle atomique. Un AFM est l'un de la classe générale des instruments de appelé SPM ou de microscopes en champ proche. Ces dispositifs peuvent faire des images d'atomes dans les molécules de la précision angström. L'élément clé est que les atomes peuvent être déplacés à des postes déterminés avec précision. La microscopie à force atomique génère une image topologique par systématiquement le déplacement d'une extrémité pointue d'environ 2 um longtemps tenu à l'apex d'un cantilever, à travers une surface à l'air ou liquide. Une lentille optique mesure la déflection du cantilever. La diode de position sensible est capable de mesurer le changement de position de faisceau optique incident petites que 1 nm, donnant ainsi à résolution sub-nanométrique. Conseils nanométriques peuvent être faites à environ 50 nm de long et 1 nm de large. Les pourboires ne sont normalement fabriqués à partir de silicium. La résolution est de l'ordre de 10-50 nm. Parmi les autres modes d'imagerie de microscopie à force latérale, microscopie à force magnétique, la microscopie électrochimique et microscopie à force d'impulsion. Microscopie à effet tunnel (STM) Microscopie à effet tunnel à balayage a été inventé par Binning et Bohrer en 1951 chez IBM Zurich. Une astuce aiguisé conductrice est utilisée et la tension de polarisation est appliquée entre la pointe et l'échantillon. Le courant tunnel est produite par le mouvement des électrons sur la barrière d'énergie et il varie avec la pointe de l'espacement des échantillons, et il est le signal utilisé pour créer et image STM. Pour tunnel, à la fois la pointe et l'échantillon doit être conducteurs. STM ainsi que l'AFM peut être utilisé dans des systèmes qui ont un environnement liquide qui permet de géo-topiques études biologiques et de la corrosion à faire dans la STM et AFM. Les chercheurs ont, ces dernières années a créé un dispositif nanométrique préhension, nanotweezers pour mesurer et de manipuler la structure moléculaire. Le développement récent de Nanoscope accorde des avances dans pratiquement toutes les facettes de la technologie de numérisation de microscopie image et une grande liberté avec la manipulation du matériel et des échantillons à un niveau nanométrique. L'amélioration des nanoparticules de dimensionnement et de synthèse par centrifugeuses à disque ont été récemment signalés. |