¡Construya un microscopio de energía nuclear barato!

LEGO2NANO construye AFM (microscopio de fuerza atómica) de hardware abierto.

Los AFM son un tipo de microscopio de sonda. A diferencia de un microscopio óptico, la sonda se utiliza para "sentir" la topología de una superficie. Un microscopio atómico utiliza un voladizo flexible con un bisturí nanométrico al final. A medida que la punta mira a través de la superficie, se desviará por su interacción con la superficie. Un punto láser generalmente se refleja desde la parte posterior del voladizo y es capturado por una matriz de fotodiodos. El ángulo del haz reflejado y, por lo tanto, qué fotodiodos se excitan, le permite saber cuánto se ha desviado el voladizo de la superficie.

Uno de los desafíos de construir AFM es desarrollar un acelerador que pueda moverse con precisión a nanoescala. Acabamos de informar sobre [Dan Berard]s impresionante actuador de condensador, y anteriormente se informó sobre su construcción STM, que utiliza un zumbador de pieza. LEGO2NANO está experimentando con muchas configuraciones diferentes, incluido el uso de zumbadores piezoeléctricos, pero en una configuración diferente para [Dan]s sistema.

El proyecto LEGO2NANO sirve como una escuela de verano anual para alentar a los estudiantes de secundaria a participar en la ambiciosa tarea de construir un AFM por unos cientos de dólares (los instrumentos comerciales cuestan alrededor de $ 100,000). Si bien el proyecto aún no había terminado, sea cual sea el resultado, los estudiantes claramente aprendieron mucho y obtuvieron un conocimiento emocionante sobre esta técnica microscópica de vanguardia.

  • macona dice:

    El escenario es realmente la parte más fácil de AFM. Reducirlo es un poco más difícil cuando estás respondiendo en los actuarios de la tarta de estante, pero aún es factible.

    La punta de escaneo es la parte difícil, el MIT publicó cómo hicieron sus puntas y no es un proceso simple con máscaras, grabado y deposición de metal. Un poco más allá de mucha gente. Creo que puedes comprar una propina de Veeco por unos cientos, o en otro lugar, no lo recuerdo.

    • slslfsjsj dice:

      En principio, es simple, aunque algo difícil en la práctica, hacer puntas viables grabando alambre de tungsteno. Simplemente insertando el cable en un electrolito y algo de corriente del cable a otro electrodo es suficiente, pero las puntas hechas de esta manera probablemente no sean de buena calidad. Se pueden obtener mejores consejos si transforma el segundo electrodo en un pequeño bucle que pueda mantener una gota de electrolito en contacto con el cable. En ese caso, el grabado se detendrá en el momento en que se grabe el cable hasta el final y terminará con una punta afilada nuclear si puede atrapar el cable con cuidado.

    • OLD_HACK dice:

      Mal, y no realmente ...

      El escenario requiere 3 bloques transductores piezoeléctricos rígidos para formar un sistema de posicionamiento cartesiano.
      Estos bloques requieren conductores analógicos de baja corriente que a menudo superan + -30V. Recuerde que algunos usuarios calibran el sensor en una superficie de grafito para corregir las no linealidades mecánicas en los programas.
      Especialmente si el sensor no es rígido, la parte del medidor es muy difícil de operar.

      Las sondas de un solo nanotubo se pueden encontrar por alrededor de $ 30- $ 120 por un paquete de cinco. Además, las sondas de metal se pueden fabricar / reparar grabando una punta de alambre de tungsteno en ácido.

      El proceso necesita experiencia para ajustarse, pero con una pequeña etapa mecánica nunca funcionará realmente bien.

      • macona dice:

        ¿Sabes quién vende las encuestas de nanotubos de carbono? Hice una búsqueda rápida y no las encontré.

        • OLD_HACK dice:

          Real Hacks no viene de google ...
          Encuentre la documentación original del proyecto y los kits de escenario del dispositivo están disponibles por menos de $ 300.

          Las encuestas son fáciles de encontrar ... parece una ganancia ... = P

    • ROBÓ dice:

      Leí en algún lugar acerca de alguien que acaba de cortar metal (¿tungsteno?) En una esquina. Escribieron que se necesitaron algunos intentos para obtener un consejo divino, pero obviamente les funcionó. También cortan piezo en sectores para el actuario.

      • jithinbp dice:

        confundes STM con AFM.
        STM requiere puntas rígidas y afiladas, y el simple corte en ángulo a menudo funciona. No porque corte el cable en una pirámide perfecta con un átomo en la parte superior (eso no puede suceder), sino por la dependencia exponencial de la corriente del túnel en la distancia de una muestra.
        Consejos de AFM (del que están hablando aquí [not tuning fork AFM] ) son voladizos flexibles que mapean los contornos de la superficie o hacen que oscilen a una distancia fija sobre la superficie. La parte inferior del extremo libre de este voladizo tiene una estructura fina que mira hacia la muestra, y la otra es lo suficientemente brillante como para reflejar un rayo láser en el detector de cuadrante. Puedes comprarlos por diez dólares cada uno. Y si se utilizan para el modo de contacto AFM (descrito en el artículo), es poco probable que pueda reutilizarlos.
        Piezas: los tubos con electrodos segmentados son comunes para STM.

  • el gancho dice:

    Mi proyecto HaD.io trataba explícitamente de una disposición de espejo piezoeléctrico para un láser, en el que se utiliza una interferencia destructiva para evitar oscilaciones de luz no deseadas entre superficies incorrectas. La interferencia destructiva aquí significa control en la escala nanométrica, lo que parecería absurdo si no fuera por estos AFM.

    De los enlaces profundos de mi proyecto, aquí hay otra universidad que acepta el mismo principio para los AFM: http://www.instructables.com/id/A-Low-Cost-Atomic-Force-Microscope-%E4%BD%8E% E6% 88% 90% E6% 9C% AC% E5% 8E% 9F% E5% AD% 90% E5% 8A% 9B% E9% A1% AF% E5% BE% AE% E9% 8F% A1 /? PASOS TODOS

    Y aquí hay una ilustración de lo que tengo en mente: https://la-tecnologia.io/project/934/gallery#c3beb2bd2d074b6e6bb71582184ecf2f

  • DainBramage dice:

    +1 para usar Lego de formas asombrosas.

  • jithinbp dice:

    ¿Entonces solo están probando AFM en modo de contacto?
    Se prefiere el modo sin contacto (el voladizo es impulsado continuamente por un piezo de interpolación) si desea utilizar el voladizo para más de dos escaneos.
    El trabajo de Dan en su STM es realmente asombroso

  • deshonrado dice:

    Pelea: te refieres a la topografía, no a la topología. Uno trata sobre las formas y la disposición de un objeto, el otro trata sobre las características del mismo que no cambian bajo la deformación continua.

  • METRO dice:

    HaD, ¿ha considerado contratar a un corrector de pruebas?

    Párrafo 2, línea 4, "usando un timbre Piezos"

    • ROBÓ dice:

      ¿Por qué pagarle a un corrector de pruebas cuando gente como usted lo hace gratis? jajaja

Fernando Román
Fernando Román

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