ساخت میکروسکوپ AFM با امکان تصویربرداری سریع در MIT

محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به توسعه میکروسکوپ نیروی اتمی شدند که سرعت بالایی داشته و با استفاده از آن می‌توان از فرآیندهای شیمیایی به‌صورت زنده تصویر گرفت.

میکروسکوپ‌های نیروی اتمی (AFM) می‌توانند از ساختارهای نانومقیاس تصویر تهیه کنند. اخیرا با توسعه این میکروسکوپ‌ها، ادوات رومیزی برای تصویربرداری از ساختارهای اتمی به بازار عرضه شده‌است که می‌تواند از رشته‌های DNA گرفته تا پیوندهای هیدروژنی میان دو مولکول را تصویربرداری کند.
مشکل میکروسکوپ‌های نیروی اتمی، کند بودن فرآیند تصویربرداری است. بنابراین، برای تصویربرداری از اجسام ساکن می‌توان از آنها استفاده کرد و درصورت تصویربرداری از اجسام دینامیک، تغییر وضعیت جسم قابل تصویربرداری نخواهد بود.
محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) میکروسکوپ نیروی اتمی ساختند که ۲۰۰۰ برابر سریع‌تر از نمونه‌های رایج در بازار است. با استفاده از این میکروسکوپ جدید می‌توان از فرآیندهای شیمیایی در مقیاس نانومتری تصویربرداری کرد به طوری که امکان تصویربرداری زنده از واکنش‌ها فراهم می‌شود.
این گروه تحقیقاتی از یک نمونه هفتاد در هفتاد میکرون از جنس کلسیت که در آب غوطه‌ور شده بود و سپس در معرض اسید سولفوریک قرار گرفته بود، تصویربرداری کردند. آنها موفق به مشاهده اچ شدن کلسیت در این فرآیند شدند و در نهایت حفره‌ها و برجستگی‌های ایجاد شده را تصویربرداری کردند. محققان نشان دادند که اچ شدن سطح به صورت لایه به لایه انجام شده و در نهایت در مدت چند ثانیه الگوهایی روی سطح ایجاد می‌شود.
کمال یوسف تومی از محققان MIT معتقد است که حساسیت این ابزار بسیار بالا بوده و می‌توان به‌صورت زنده از فرآیندها در مقیاس اتمی تصویربرداری کرد.
تومی می‌گوید: « با استفاده از این میکروسکوپ فرآیندهایی نظیر هسته‌زایی، حل شدن و لایه‌نشانی را می‌توان تصویربرداری کرد. این فرآیندها تاکنون تصویربرداری نشده‌اند. این ابزار برای مشاهده جزئیات در مقیاس نانومتری بسیار جالب توجه است.»
نتایج این پروژه در نشریه Ultramicroscopy منتشر شده‌است.