Tiết lộ: Công nghệ tăng tốc của kính hiển vi
Trong lịch sử phát triển thiết bị hiện đại, công nghệ kính hiển vi đã phát triển nhanh chóng cùng với sự tiến bộ của công nghệ con người, nghiên cứu khoa học và phát triển vật liệu cũng được đẩy tới những thế giới nhỏ bé chưa từng có với việc phát minh ra công nghệ kính hiển vi mới. Kính hiển vi lực nguyên tử có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, bao gồm vật liệu polyme, vật liệu quang điện tử, vật liệu nano, vật liệu sinh học, v.v. Ngoài ra, đầu dò của nó còn có thể đóng vai trò là công cụ để thao tác các nguyên tử hoặc phân tử bề mặt, mang lại không gian rộng hơn cho nghiên cứu khoa học và trí tưởng tượng.
Theo báo cáo, nhà vật lý Keith Schwab của Đại học Cornell đã sử dụng phương pháp đo lường trong điện tử nano để tạo ra kính hiển vi quét đường hầm có thể chụp ảnh từng nguyên tử trên bề mặt với tốc độ nhanh hơn ít nhất 100 lần so với kính hiển vi hiện có. Kính hiển vi quét xuyên hầm có thể sử dụng khả năng xuyên hầm lượng tử hoặc xuyên hầm electron xuyên qua vật cản để đo khoảng cách giữa máy dò kim và bề mặt dẫn điện.
Các nhà nghiên cứu đã bổ sung thêm một nguồn tần số vô tuyến và gửi sóng vào kính hiển vi quét đường hầm thông qua một mạng đơn giản. Họ phát hiện ra rằng họ có thể sử dụng đặc tính phản xạ sóng về phía nguồn để phát hiện lực cản của điểm nối đường hầm. Công nghệ này được gọi là công nghệ đo độ phản xạ, sử dụng cáp tiêu chuẩn làm kênh sóng tần số cao- và không bị chậm lại do hạn chế về dung lượng cáp. Và một điện áp nhỏ được đặt vào mẫu, di chuyển máy dò đến vị trí chỉ cách bề mặt mẫu một vài angstrom.
Cần lưu ý rằng một kính hiển vi quét đường hầm lý tưởng có thể thu thập dữ liệu với tốc độ nhanh bằng tốc độ giữ của các electron đi qua đường hầm, đạt tốc độ một gigahertz hoặc băng thông một tỷ chu kỳ mỗi giây. Tuy nhiên, kính hiển vi quét đường hầm điển hình bị giới hạn bởi dung lượng của cáp mạch đọc hoặc bộ lưu trữ năng lượng và tốc độ của nó đặc biệt chậm, khoảng 1 kHz hoặc thậm chí ít hơn.
Điều đáng nói là các chuyên gia cho rằng công nghệ này còn có tiềm năng chế tạo nhiệt kế cấp nguyên tử. Họ tin chắc rằng trong 10 năm tới, sẽ có một số lượng lớn kính hiển vi quét đường hầm RF mà con người có thể sử dụng cho nhiều thí nghiệm lớn khác nhau. Việc phát minh ra kính hiển vi lực nguyên tử đã mang đến cho cộng đồng khoa học những khả năng phân tích chưa từng có, khiến việc phát hiện và thao tác các nguyên tử, phân tử trên bề mặt vật chất không còn chỉ là giấc mơ.
