Microscopio de fuerza atómica
Los microscopios de fuerza atómica (AFM) son un tipo de microscopio. Los AFM proporcionan imágenes de los átomos en las superficies o dentro de ellas. Al igual que el microscopio electrónico de barrido (SEM), el propósito del AFM es observar objetos a nivel atómico. De hecho, el AFM puede utilizarse para observar átomos individuales. Se utiliza habitualmente en nanotecnología.
El AFM puede hacer algunas cosas que el SEM no puede hacer. El AFM puede proporcionar una mayor resolución que el SEM. Además, el AFM no necesita funcionar en el vacío. De hecho, el AFM puede funcionar en aire ambiente o en agua, por lo que puede utilizarse para ver las superficies de muestras biológicas, como las células vivas.
El AFM funciona empleando una aguja ultrafina unida a una viga en voladizo. La punta de la aguja recorre las crestas y los valles del material objeto de la imagen, "palpando" la superficie. Cuando la punta se mueve hacia arriba y hacia abajo debido a la superficie, el cantilever se desvía. En una configuración básica, un láser brilla sobre el voladizo en un ángulo oblicuo, y permite la medición directa de la desviación en el voladizo simplemente cambiando el ángulo de incidencia del rayo láser. De este modo, se puede crear una imagen que revele la configuración de las moléculas que está visualizando la máquina.
Hay muchos modos de funcionamiento diferentes para un AFM. Uno de ellos es el "modo de contacto", en el que la punta simplemente se mueve a través de la superficie y se miden las deflexiones del voladizo. Otro modo es el llamado "modo de golpeo", porque la punta se golpea contra la superficie mientras se desplaza. Controlando la fuerza con la que se golpea la punta, el AFM puede alejarse de la superficie cuando la aguja siente una cresta, de modo que no golpee contra la superficie cuando se desplace a través de ella. Este modo también es útil para las muestras biológicas, porque es menos probable que dañe una superficie blanda. Estos son los modos básicos más utilizados. Sin embargo, existen diferentes nombres y métodos, como "modo de contacto intermitente", "modo sin contacto", modos "dinámicos" y "estáticos", etc., pero suelen ser variaciones de los modos de golpeo y contacto descritos anteriormente.
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Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es un microscopio de fuerza atómica (AFM)?
R: Un microscopio de fuerza atómica (AFM) es un tipo de microscopio que proporciona imágenes de átomos sobre o en superficies. Puede utilizarse para observar átomos individuales y se utiliza habitualmente en nanotecnología.
P: ¿Cómo funciona el AFM?
R: El AFM funciona empleando una aguja ultrafina unida a una viga en voladizo. La punta de la aguja recorre las crestas y los valles del material del que se obtiene la imagen, "palpando" la superficie. A medida que la punta se mueve hacia arriba y hacia abajo debido a la superficie, el voladizo se desvía. En una configuración básica, un láser ilumina el voladizo en un ángulo oblicuo, lo que permite medir directamente la desviación del voladizo cambiando su ángulo de incidencia para el rayo láser. Esto crea una configuración que revela la imagen de las moléculas que están siendo visualizadas por la máquina.
P: ¿Qué ventajas tienen los AFM sobre los microscopios electrónicos de barrido (SEM)?
R: Los AFM ofrecen mayor resolución que los SEM y no necesitan funcionar en el vacío como los SEM: pueden funcionar en aire ambiente o en agua, lo que permite utilizarlos con muestras biológicas como células vivas sin dañarlas.
P: ¿Cuáles son algunos modos de funcionamiento de los AFM?
R: Entre los modos de funcionamiento más comunes de los AFM se encuentran el modo de contacto, en el que la punta se desplaza simplemente por la superficie y se miden las desviaciones del voladizo; el modo de golpeteo, en el que la punta se golpea contra la superficie a medida que se desplaza; el modo de contacto intermitente; el modo sin contacto; el modo dinámico; el modo estático; y otros más; a menudo se trata de variaciones de los modos de golpeteo y contacto descritos anteriormente.
P: ¿En qué se diferencia el modo de golpeteo del modo de contacto?
R: El modo de golpeteo difiere del modo de contacto porque cuando se utiliza el modo de golpeteo, la punta golpea contra la superficie a medida que se desplaza a lo largo en lugar de sólo moverse a través de ella - esto le permite alejarse de la superficie cuando la aguja siente la cresta de modo que no golpeará contra la superficie cuando se mueva a través de ella lo que lo hace útil para superficies blandas como las muestras biológicas ya que es menos probable que las dañe de esta manera.
