Sondas para microscopio de fuerzas atómicas totalmente eléctricas

La microscopia de fuerzas atómicas (AFM) se puede utilizar para medir propiedades físicas de materiales con resolución nanométrica. Un grupo de investigadores financiado por la Unión Europea ha mejorado tanto la resolución como la velocidad de los sistemas de AFM, lo cual abre las puertas a una amplia gama de aplicaciones.

Energía

Las aplicaciones actuales de la AFM van desde la captación de imágenes de muestras biológicas, virus y ADN, hasta la evaluación de la orientación atómica de polímeros y cristales. La AFM puede captar las características de objetos y superficies hasta las fracciones de nanómetro. Las señales diminutas que se generan a causa de las interacciones minúsculas que se producen entre una punta que tiene un saliente afilado a medida que se pasa por encima de la superficie de una muestra se deben amplificar muchísimo y manipular con cuidado. Gracias a la financiación de la Unión Europea concedida al proyecto FALCON (Fast all-electric cantilever for bio-applications), un consorcio internacional trabajó para aumentar la velocidad de la AFM y ampliar sus posibilidades de utilización. Durante el proyecto se rediseñaron los componentes electroópticos y se puso una punta totalmente eléctrica a punto para su comercialización. Utilizando resistencias de efecto túnel nanogranulares (NRT) fabricadas mediante una técnica de escritura directa sin máscaras, la nueva tecnología puede superar las limitaciones de la detección óptica. En particular, FALCON estableció un ciclo de fabricación rápido y rentable para integrar los sensores de NRT en las palancas con punta en el nivel de oblea. El equipo realizó pruebas extensas para verificar el funcionamiento de las puntas a base de NTR y confirmó que, mediante procesos a gran escala, se obtiene un producto de la misma calidad que durante las pruebas iniciales en el laboratorio. Además, el desarrollo de un módulo más moderno para los sistemas de AFM existentes garantizará que los usuarios de AFM no tengan que desechar los costosos sistemas actuales para invertir en algo totalmente nuevo. La tecnología de FALCON permite aumentar de forma importante el rendimiento frente a las puntas convencionales que utilizan la detección óptica para medir la deflexión de un haz láser que provoca la punta. Al eliminar la necesidad de utilizar láseres también aumenta la flexibilidad de uso en una gama más amplia de aplicaciones. Por ejemplo, la combinación de AFM con otras técnicas de microscopia permitirá realizar microscopia correlacionada y crea posibilidades nuevas y únicas de caracterización en la escala nanométrica.