Nanomanipulation Usando Técnicas da Microscopia da Escavação De Um Túnel Atômica da Microscopia e da Varredura da Força

Assuntos Cobertos

Fundo

Controle de Sistemas Submicrónicos

Microscopia Atômica da Força

Microscopia de Varredura da Escavação De Um Túnel (STM)

Fundo

Richard Feynman em seu trabalho famoso especulou em 1959 sobre a possibilidade de manipulação dos átomos a maneira os cientistas e os biólogos quiseram causar a grande revolução técnica e biológica que a humanidade testemunhou nunca. Drexler em seu trabalho famoso descreveu um dispositivo do conjunto molecular tão minúsculo quanto uma molécula, capaz de posicionar átomos elementares de acordo com especificações da engenharia. Possuiria a capacidade para fabricar um outro assembler e cada assembler replicate repetidas vezes tendo por resultado um exército da mão-de-obra, robôs moleculars. Estes conjuntos são prováveis ser muito baratos e causar uma cultura da abundância. Conduziria a uma era nova da fabricação molecular. Com estas capacidades, a nanotecnologia transformar-se-ia uma força potencial.

Com o assembler, um poderia mudar as propriedades dos materiais como desejado. Esta manipulação pode permitir que os povos construam os computadores super invisíveis e os robôs minúsculos que podem viajar no corpo humano. Quando o sonho de Drexler do auto-conjunto puder tomar anos imóveis para realizar, o progresso notável estêve feito em nanomaterials compreensivos com a revelação de microscópios atômicos da força e de microscópios de varredura da escavação de um túnel (STM). Com a selecção apropriada da carga (polaridade), o valor e a duração do pulso de tensão aplicados entre a ponta de STM e a superfície da amostra, assim como na ponta para provar a separação, única manipulação dos átomos podem ser conseguidos. Colocando uma ponta do tungstênio acima dos átomos do silicone e aplicando tensões de - 5,5 V à superfície para 30 Senhoras, átomos do silicone podem ser levantados da superfície. Os Átomos poderiam igualmente ser redeposited depois que forams. Assim a especulação de Feyman na transformação à realidade com o advento da micro partícula, nanotweezers e manipuladores do elétron.

Controle de Sistemas Submicrónicos

Microscopia Atômica da Força

O tamanho pequeno dos nanoparticles e a possibilidade de manipulação dos átomos levantado diversas incertezas nas mentes dos coordenadores e dos cientistas. Feymann em sua leitura famosa era pessimista sobre a limitação da definição do microscópio de elétron. Desejou que o microscópio de elétron era cem vezes mais poderoso para poder observar directamente a estrutura da seqüência do RNA das bases no ADN. A definição nos microscópios modernos está na escala de secundário-nanômetro. TEM com uma tensão de aceleração de 400 quilovolts e uma definição de 0,1 nanômetros que nós precisamos estamos agora disponíveis. A revelação do microscópio atômico da força era conseqüentemente revolucionário, porque traduziu a imaginação à realidade física e permitiu a observação física em uma escala atômica. Um AFM é uma da classe geral de instrumentos denominados SPMs ou microscópios da ponta de prova da exploração. Estes dispositivos podem fazer imagens dos átomos nas moléculas à precisão do ångström. A característica chave é que os átomos podem ser movidos para posições precisamente determinadas. A microscopia atômica da força gera uma imagem topológica sistematicamente movendo uma ponta afiada aproximadamente 2 com ar ou líquido. Uma lente óptica mede a deflexão do modilhão. O diodo sensível posicional é capaz de medir a mudança na posição do feixe da lente do incidente tão pequeno quanto 1 nanômetro, dando desse modo uma definição de secundário-nanômetro. As pontas de Nanosize podem ser feitas aproximadamente 50 nanômetro longos e 1 nanômetro de largura. As Pontas são feitas normalmente do silicone. A definição está no pedido de 10-50 nanômetro. Outros modos da imagem lactente incluem a microscopia da força lateral, a microscopia electroquímica da microscopia da força magnética, da varredura e a microscopia da força do pulso.

Microscopia de Varredura da Escavação De Um Túnel (STM)

A microscopia de Varredura da escavação de um túnel foi inventada por Binning e por Bohrer em 1951 em IBM Zurique. Uma ponta de condução apontada é usada e a tensão diagonal é aplicada entre a ponta e a amostra. A corrente da escavação de um túnel é produzida pelo movimento dos elétrons sobre a barreira de energia e varia com ponta para provar o afastamento, e é o sinal usado para criar e imagem de STM. Para escavar um túnel, a ponta e a amostra devem ser condutores. STM assim como o AFM podem ser usados nos sistemas que têm um ambiente líquido que permita biológico Geo-tópico e os estudos da corrosão a ser feitos em STM e no AFM. Os Pesquisadores têm criado nos últimos anos um nanoscale que agarra o dispositivo, nanotweezers para medir e manipular a estrutura molecular. A revelação recente do nanoscope fornece avanços em virtualmente cada faceta da tecnologia da microscopia da imagem da exploração e em uma grande liberdade a manipulação do material e dos espécimes a nível nano. As Melhorias na cola e na síntese do nanoparticle por centrifugadores do disco têm sido relatadas recentemente.

Autor Preliminar: Dr. Zaki Ahmad

Source: Departamento de Engenharia Mecânica, Rei Fahd Universidade do Petróleo & dos Minerais

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

Last Update: 13. June 2013 09:47

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