Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) là một trong những đột phá lớn trong ngành hiển vi hiện đại. Nhưng bạn có biết ai là người đầu tiên phát minh ra công nghệ này và vì sao nó lại quan trọng đến vậy trong nghiên cứu nano?
Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) là gì?
Kính hiển vi lực nguyên tử, hay còn gọi là kính hiển vi AFM (Atomic Force Microscope), là một công cụ khoa học cho phép chúng ta tạo ra hình ảnh 3D của bề mặt vật liệu với độ phân giải cực cao, thậm chí đến cấp độ nguyên tử.
Khác với kính hiển vi quang học hay kính hiển vi điện tử, AFM không dùng ánh sáng hay electron. Thay vào đó, nó sử dụng một đầu dò siêu nhỏ, giống như một ngón tay, để "quét" trên bề mặt, ghi lại các lực tương tác giữa các nguyên tử để tạo ra một bản đồ chi tiết.
>>> Xem thêm tại: Khám phá vật liệu nano nào bền nhất hiện nay
Ai phát minh ra kính hiển vi lực nguyên tử?
Việc phát minh ra kính hiển vi lực nguyên tử là một cột mốc quan trọng, mở ra một kỷ nguyên mới cho công nghệ nano. Vậy, ai phát minh ra kính hiển vi lực nguyên tử?
Gerd Binnig và Christoph Gerber:
+ Phát minh: Kính hiển vi AFM được phát minh vào năm 1986 bởi hai nhà khoa học tài ba là Gerd Binnig và Christoph Gerber, cùng với Calvin Quate tại Đại học Stanford.
+ Mục tiêu: Mục đích ban đầu của họ là tạo ra một công cụ có thể quan sát cả các mẫu không dẫn điện, một hạn chế lớn của kính hiển vi quét chui hầm (STM) mà Gerd Binnig đã phát minh trước đó.
Tầm quan trọng của phát minh:
Phát minh này đã mở rộng khả năng quan sát của con người, cho phép chúng ta nghiên cứu các vật liệu sinh học, polymer và các bề mặt không dẫn điện ở cấp độ nguyên tử, điều mà trước đây là không thể.
>>> Xem thêm tại: Công nghệ nano thay đổi ngành điện tử ra sao?
Ứng dụng của kính hiển vi lực nguyên tử
Kính hiển vi AFM đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ.
Nghiên cứu vật liệu:
Phân tích cấu trúc: AFM được sử dụng để phân tích cấu trúc của các vật liệu nano mới, từ graphene đến ống nano carbon.
Y sinh học:
Quan sát tế bào sống: AFM giúp các nhà khoa học quan sát cấu trúc của tế bào, DNA và protein trong môi trường sống, giúp họ hiểu rõ hơn về các quá trình sinh học.
Công nghiệp bán dẫn:
Kiểm tra chất lượng: AFM được dùng để kiểm tra chất lượng của các vi mạch và các linh kiện điện tử siêu nhỏ, đảm bảo chúng hoạt động hoàn hảo.
Từ phát minh của Binnig, Quate và Gerber năm 1986, kính hiển vi lực nguyên tử đã mở ra kỷ nguyên mới cho ngành khoa học nano. Đây là minh chứng cho sức mạnh của sáng tạo và hợp tác khoa học liên ngành.
