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纳米级3D打印增强原子力显微镜性能

本文摘要:近日,EPFL(瑞士洛桑联邦理工大学)的研究人员3D打印机出有了纳米级的传感器,可应用于提高原子力显微镜性能。这些纳米级的传感器需要提高显微镜的灵敏度和探测速度。 3D打印机技术应用于显微镜学早已有很长时间。几年前,瑞典公司Scrona就3D打印机出有一款显微镜,需要让用作看见纳米级3D打印机的自拍图。

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近日,EPFL(瑞士洛桑联邦理工大学)的研究人员3D打印机出有了纳米级的传感器,可应用于提高原子力显微镜性能。这些纳米级的传感器需要提高显微镜的灵敏度和探测速度。  3D打印机技术应用于显微镜学早已有很长时间。几年前,瑞典公司Scrona就3D打印机出有一款显微镜,需要让用作看见纳米级3D打印机的自拍图。

据此次打印机纳米级传感器的研究团队所说,原子力显微镜的工作原理类似于唱片机:纳米级的探针落下样本表面的每个原子,传感器记录下探针的上下动作数据,这些数据随后被并转换成表面图形。  通过最小化探针上的传感器尺寸,需要提高显微镜的整体性能,减少灵敏度和探测速度。

EPFL研究团队用于纳米级3D打印机技术,申请专利了一个5纳米薄的传感器。通过这种方法,使得探针的尺寸增大了100倍。

  由于传感器记录下的探针动作范围都是原子级别的,为此,研究团队研发出有的传感器由低导电纳米铂粒子做成,包覆在绝缘碳矩阵中。碳需要挡住电子,但由于纳米级别的量子效应,有些电子还是不会穿越碳,从一个纳米颗粒冲刺到另一个上。由此不会引发传感器形状再次发生转变,从而记录下涉及数据。

据研究人员所说,这一项目中的仅次于难题在于,3D打印机纳米级传感器的同时,还要确保它们的整体机构和性质平稳。


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