Microscopio de fuerza atómica
La sonda va acoplada a un listón o palanca microscópica muy flexible de sólo unos 200 µm.
Compartieron el premio con el científico alemán Ernst Ruska, el diseñador del primer microscopio electrónico.
Es, por lo tanto, idóneo para la determinación de estructuras a nivel molecular y atómico.
El microscopio de campo cercano tiene una resolución todavía mayor: entre 1 µm y 1 Å.
La nueva técnica, denominada Phase Imaging AFM, está basada en la microscopía de fuerzas, y permite realizar medidas tanto en aire como en medios líquidos o fisiológicos.
Más tarde se hizo necesario, para mejorar la velocidad de barrido sin perder resolución, que las palancas tuvieran masas cada vez menores y simultáneamente frecuencias de resonancia mayores.
La solución a este problema se halló en la microfabricación de las palancas.
De esta manera, es posible producir puntas piramidales limitadas por planos cristalográficos del material.
El más común en instrumentos comerciales es el llamado óptica en este la flexión del listón se registra mediante un haz láser que se refleja en la parte posterior de la micropalanca para luego alcanzar un fotodetector.
Este procedimiento conocido como calibración de la sensibilidad se lleva a cabo imprimiendo una flexión conocida al extremo de la micropalanca mientras simultáneamente se registra la señal del fotodiodo.
El principal problema del modo contacto es que las muestras biológicas (blandas y delicadas) pueden dañarse.
De ahí que funcione especialmente bien con muestras fuertemente adheridas a la superficie.
En cristales de proteína, por ejemplo, las fuerzas laterales no modifican la muestra, pero sí en moléculas individuales.
En los modos dinámicos se hace vibrar la micropalanca a su frecuencia de resonancia valiéndose para ello del actuador piezoeléctrico.
Posteriormente se ha demostrado que ambos modos puden ser operados tanto a distancia de la muestra como en contacto con ella.
La principal diferencia entre estos métodos es la forma en que la punta se mueve a lo largo de la superficie.
Adicionalmente todas las curvas de fuerza contra distancia son guardadas para un análisis posterior.
El método de pico de fuerza intermitente (del inglés "Peak Force Tapping") fue creado en 2009 por Veeco Instruments (empresa que actualmente pertenece a Bruker),[6]otras compañías han hecho acercamientos similares.
Con este método se pueden estudiar muestras con un módulo de Young menor a los 100 GPa.
Se pueden utilizar modos bimodales porque el conjunto de la punta y la micropalanca en conjunto es un sistema mecánico que tienen un número discretos de oscilaciones discretas dados por las condiciones a la frontera.
