محققان در دانشگاه نورث‌وسترن با استفاده از الماس نانوبلوری نوع جدیدی از پروب‌های استفاده شده در میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را ساخته‌اند. این پروب‌های نانوالماسی از پروب‌های نیترید سیلیکون تجاری شده‌ی کنونی بادوام‌تر هستند.
پروب‌های نانوالماسی برای میکروسکوپ‌های نیروی اتمی
محققان در دانشگاه نورث‌وسترن با استفاده از الماس نانوبلوری نوع جدیدی از پروب‌های استفاده شده در میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) را ساخته‌اند. این پروب‌های نانوالماسی از پروب‌های نیترید سیلیکون تجاری شده‌ی کنونی بادوام‌تر هستند. پروب‌های نیترید سیلیکونی در حال حاضر برای کسب اطلاعات بیشتر از یک ماده، در AFM استفاده می‌شوند، اما این پروب‌ها بعد از مدتی دچار سایش می‌شوند.
این محققان نشان داده‌اند که پروب‌های میکروسکوپ نیروی اتمی نانوالماسی‌شان از پروب‌های نیترید سیلیکونی ده برابر بادوام‌تر می‌باشند. در این مطالعه تست‌های سایش با استفاده از پروب‌های AFM ساخته‌شده از مواد مختلف (نیترید سیلیکون، الماس فرانانوبلوری(UNCD) و الماس فرانانوبلوری دوپ‌شده با نیتروژن) انجام شدند. این پروب‌ها با پیمایش سطح یک بستر سخت تست شدند.
نیکولای مولدوان، یکی از این محققان، گفت:” در ابتدا باید تلاش می‌کردیم که یک نوک تیز از جنس الماس فرانانوبلوری بسازیم. ما نیاز داشتیم که مراحل اولیه رشد الماس را برای تشکیل ساختارهای نانومتری مطمئن، بهینه کنیم. واقعاً جالب است که ما متوجه شدیم این آزمایشات پیش‌بینی‌مان را تایید می‌کنند و نشان می‌دهند که پروب های نانوالماسی‌مان کاملاً در مقابل سایش مقاوم هستند”.
این محققان علاوه بر تعیین مشخصات این پروب‌ها، مدلی نیز ارائه داده‌اند که می‌تواند چگونگی ساییده‌شدن یک پروب را پیش‌بینی کند.
راوی اگراوِل، یکی دیگر از این محققان، گفت: توسعه یک مدل عمومی با قابلیت پیش‌بینی، کار برجسته‌ای است. این مدل همچنین دیدگاهی در مورد چگونگی چسبندگی بین‌سطحی بین این پروب و بستر، ارائه می‌کند. این دیدگاه مرتبط با مقاومت سایشی پروب‌های AFM می‌باشد.
طبق گفته این محققان نتایج گزارش‌شده در این تحقیق نشان‌دهنده بهبود مقاومت سایشی در این پروب‌های نانوالماسی می‌باشند.
این محققان به‌دنبال تجاری‌سازی این نوع پروب‌های AFM هستند.
