میکروسکوپ نیروی اتمی

میکروسکوپ نیروی اتمی یا AFMدستگاهی است که برای بررسی خواص و ساختار سطحی مواد در ابعاد نانومتر به کار می رود . انعطاف پذیری،سیگنال های بالقوه متعدد و امکان عملکرد دستگاه در مدهای مختلف، محققین را در بررسی سطوح گوناگون  شرایط محیطی متفاوت توانمند ساخته است. این دستگاه امکان  عملکرد در محیط خلأ،هوا و مایع را دارد. برخلاف اکثر روش های بررسی خواص سطوح، در این روش غالبا محدودیت اساسی بر روی نوع سطح و محیط آن وجود ندارد.

با این دستگاه امکان بررسی سطوح رسانا یا عایق،نرم یا سخت، منسجم یا پودری،بیولوژیک و آلی یا غیر آلی وجود دارد.خواص قابل اندازه گیری با این دستگاه شامل مورفولوژی هندسی، توزیع چسبندگی، اصطحکاک،ناخالصی سطحی،جنس نقاط مختلف سطح،کشسانی،مغناطیس،بزرگی پیوندهای شیمیایی،توزیع بارهای الکتریکی سطح، و قطبش الکتریکی نقاط مختلف می باشد.درعمل این قابلیت ها برای بررسی خوردگی،تمیزی،یکنواختی،زبری،چسبندگی،اصطحکاک،اندازه و غیره استفاده می شود.

مدهای مختلف AFM

1- تماسی

2-شبه تماسی

3-غیر تماسی

کاربردها

همان طور که گفتیم دقت بالا،عدم محدودیت در بررسی اغلب سطوح در شرایط محیطی مختلف، عدم نیاز به آماده سازی نمونه در اغلب موارد ، سرعت بالای اندازه گیری ،تهیه تصاویر سه بعدی و توانایی بررسی انواع خواص سطحی موجب توجه ویژه و رو به رشد به AFM در حوزه های مختلف تکنولوژی کاربردی اعم از الکترونیک، هوا و فضا، خودروسازی، علم مواد،بیولوژی،ارتباطات از راه دور، انرژی، داروسازی،لوازم آرایشی، پتروشیمی و … شده است.

به طور کلی دلیل استفاده از AFM در حوزه های مختلف تکنولوژی عبارت است از :

–  بررسی کیفیت ساختار و خواص ادوات ساخته شده

– بررسی تحولات ساختار و خواص ادوات با گذشته زمان و در شرایط مختلف

منظور تکنولوژیست ها از در پیش گرفتن این اهداف آگاهی از اصول بهینه سازی روش های ساخت و پارامترهای این روش ها، افزایش کارایی مجموعه و زیادتر شدن طول عمر ادوات است.

از جمله کاربرد های دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی AFM در صنایع، می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آزمایشگاه تحقیقاتی پژوهشی
• آزمایشگاه ژنتیک و آسیب شناسی