Firat on kokonaisuudessaan neulankärkeä pienempi.
Kuva: Georgia Tech
Firat on kokonaisuudessaan neulankärkeä pienempi. Kuva: Georgia Tech

Uusi pienen pieni osa tekee nanorakenteita kartoittavasta atomivoimamikroskoopista sata kertaa entistä nopeamman. Sen avulla voidaan ehkä kuvata elokuva, joissa näyttelevät molekyylit.

Uusi osa tekee nanorakenteita kartoittavasta atomivoimamikroskoopista sata kertaa entistä nopeamman. Nopeus saattaa johtaa elokuviin, joissa näyttelevät molekyylit. Samalla materiaalien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet selviävät hetkessä.

Uusi ratkaiseva osa on nimeltään Firat (Force sensing Integrated Readout and Active Tip) ja kooltaan neulan kärkeä pienempi. Se asennetaan kaupallisiin atomivoimamikroskooppeihin huomattavasti suuremman sensoriosan tilalle. Firatin pienuus tekee mikroskopiasta tarpeeksi nopeaa jopa molekyylien välisten vuorovaikutusten näkemiseen.

”Yhdellä pyyhkäisyllä selviävät kohteen pinnanmuodot, adheesio, jäykkyys, kimmoisuus ja viskositeetti - lähes kaikki mahdollinen”, toteaa keksinnön tehneen tutkimusryhmän johtaja Levent Degertekin Georgian teknillisen korkeakoulun tiedotteessa.

Uusi pienen pieni sensori koostuu kalvosta, jossa on hyvin terävä kärki. Tutkittava pinta saa kalvon värähtelemään jo ennen kuin kärki koskettaa sitä. Värähtely paljastaa pinnan fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Itse kärjen kosketus rekisteröi aineen jäykkyyden ja kimmoisuuden. Perinteisella atomivoimamikroskopialla kartoitetaan vain pinnan rakenne.

“Firat raktaisee kaksi puutetta, jotka vaikeuttavat nanorakenteen tutkimusta - ilman sitä atomivoimamikroskopia ei tuota elokuvia eikä kerro materiaalin fysikaalisia ominaisuuksia”, toteaa Stanfordin yliopiston professori Calvin Quate, joka on yksi atomivoimamikroskopian keksijöistä.