Nanomanipulation Utilisant des Techniques Atomiques de Microscopie de Perçage D'un Tunnel de Microscopie et de Lecture de Force

Sujets Couverts

Mouvement Propre

Contrôle des Systèmes Submicroniques

Microscopie Atomique de Force

Microscopie de Balayage de Perçage D'un Tunnel (STM)

Mouvement Propre

Richard Feynman dans son travail célèbre a en 1959 spéculé au sujet de la possibilité de manipulation des atomes la voie les scientifiques et les biologistes ont voulu provoquer la révolution technique et biologique la plus grande dont l'humanité a jamais étée témoin. Drexler dans son travail célèbre a décrit un dispositif d'assemblage moléculaire aussi minuscule comme molécule, capable de positionner les atomes élémentaires selon des caractéristiques de bureau d'études. Il posséderait la capacité de fabriquer un autre assembleur et chaque assembleur reproduirait à plusieurs reprises ayant pour résultat des forces terrestres de main-d'oeuvre, robots moléculaires. Ces assemblages sont susceptibles d'être très bon marché et de provoquer une culture de l'abondance. Elle mènerait à une ère neuve de la fabrication moléculaire. Avec ces capacités, la nanotechnologie deviendrait une force potentielle.

Avec l'assembleur, on pourrait changer les propriétés des matériaux comme désiré. Cette manipulation peut permettre à des gens d'établir les ordinateurs superbes invisibles et les robots minuscules qui peuvent se déplacer au corps humain. Tandis Que le rêve de Drexler d'en kit peut prendre des années immobiles pour réaliser, le progrès remarquable a été accompli en nanomaterials de compréhension avec le développement des microscopes atomiques de force et des microscopes de balayage de perçage d'un tunnel (STM). Avec la sélection correcte de la charge (polarité), l'importance et la durée de l'impulsion de tension appliquées entre l'extrémité de STM et la surface témoin, ainsi qu'à l'extrémité pour échantillonner la séparation, manipulation unique des atomes peuvent être réalisées. En mettant une extrémité de tungstène au-dessus des atomes de silicium et en appliquant des tensions de - 5,5 V sur la surface pour 30 Mme, atomes de silicium peuvent être soulevés et de la surface. Des Atomes pourraient également redeposited après qu'ils aient été soulevés. Ainsi la spéculation de Feyman dans la transformation à la réalité avec l'arrivée de la particule, des nanotweezers et des manipulateurs micro d'électron.

Contrôle des Systèmes Submicroniques

Microscopie Atomique de Force

La petite taille des nanoparticles et la possibilité de manipulation des atomes ont soulevé plusieurs incertitudes dans les esprits des ingénieurs et des scientifiques. Feymann dans sa conférence célèbre était pessimiste au sujet de la limitation de la définition du microscope électronique. Il a souhaité que le microscope électronique ait été cents fois plus puissant pour pouvoir observer la structure de la Séquence d'ARN de bases dans l'ADN directement. La définition dans les microscopes modernes est dans le domaine de sous-nanomètre. TEM avec une tension de accélération de 400 kilovolts et une définition de 0,1 nanomètres que nous avons besoin sommes maintenant disponibles. Le développement du microscope atomique de force était pour cette raison révolutionnaire, car il a traduit l'imagination à la réalité matérielle et a permis l'observation matérielle sur une échelle atomique. Un AFM est un de la classe générale des instruments nommés SPMs ou microscopes de sonde de lecture. Ces dispositifs peuvent effectuer des images des atomes en molécules à la précision d'angström. La fonctionnalité clé est que des atomes peuvent être déménagés aux positions avec précision déterminées. La microscopie atomique de force produit d'une image topologique en déménageant systématiquement une extrémité tranchante environ 2 avec de l'air ou le liquide. Une lentille optique mesure le fléchissement de l'encorbellement. La diode sensible de position est capable de mesurer la modification en position de la poutre de lentille d'incident aussi petite que 1 nanomètre, donnant de ce fait la définition de sous-nanomètre. Des extrémités de Nanosize peuvent être effectuées environ 50 nanomètre longs et 1 nanomètre de large. Des Extrémités sont normalement effectuées à partir du silicium. La définition est dans la commande de 10-50 nanomètre. D'Autres modes de représentation comprennent la microscopie de force transversale, la microscopie électrochimique de microscopie de force magnétique, de balayage et la microscopie de force de pouls.

Microscopie de Balayage de Perçage D'un Tunnel (STM)

La microscopie de Balayage de perçage d'un tunnel a été inventée par Binning et Bohrer en 1951 à IBM Zurich. Une extrémité de conduite affilée est utilisée et la tension de polarisation est appliquée entre l'extrémité et l'échantillon. Le courant de perçage d'un tunnel est produit par le mouvement des électrons au-dessus du barrage d'énergie et il varie avec l'extrémité pour échantillonner l'écartement, et c'est le signe employé pour produire et image de STM. Pour percer un tunnel, l'extrémité et l'échantillon doivent être des conducteurs. Le STM ainsi que l'AFM peuvent être utilisés dans des systèmes qui ont un environnement liquide qui permet biologique Geo-topique et des études de corrosion à effectuer dans le STM et l'AFM. Les Chercheurs ont ces dernières années produit un nanoscale saisissant le dispositif, nanotweezers pour la structure moléculaire de mesure et manipulante. Le développement récent du nanoscope fournit à des avances dans pratiquement chaque facette de technologie de microscopie d'illustration de lecture et une liberté grande la manipulation du matériau et des spécimens à un niveau nano. Des Améliorations dans le calibrage et la synthèse de nanoparticle par des centrifugeuses de disque ont été récent enregistrées.

Auteur Primaire : M. Zaki Ahmad

Source : Service d'Industrie Mécanique, le Roi Fahd University du Pétrole et des Minerais

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

Last Update: 13. June 2013 09:23

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