MICROSCOPIO DE FUERZA ATOMICA Integrantes: Eduardo Cruz Marquez Edgar Montiel Montiel Eduardo Odraude Gallegos Osorio Francisco Javier Peñaflor Gomez Eder Israel Jimenez Magallanes

GerdBinnig y Heinrich Rohrer fueron galardonados con el Premio Nobel de Física en 1986 por su trabajo en microscopía de barrido de túnel. Fueron reconocidos por el desarrollo de la técnica de microscopía poderosa, que puede formar una imagen de cada uno de los átomos sobre una superficie de metal o de semiconductores mediante el escaneo de la punta de una aguja sobre la superficie a una altitud de sólo unos pocos diámetros atómicos.

El Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) es un instrumento mecano-óptico capaz de detectar fuerzas del orden de los nanonewton. La fuerza atómica se puede detectar cuando la punta está muy próxima a la superficie de la muestra.   Es posible entonces  registrar la pequeña flexión del listón mediante un haz laser reflejado en su parte posterior.  Un sistema auxiliar piezoeléctrico desplaza la muestra tridimensionalmente, mientras que la punta recorre ordenadamente la superficie. Todos los movimientos son controlados por una computadora.  

El microscopio de fuerza atómica es uno de los microscopio más poderosos del mundo. No ven objetos usando luz. En vez, usan una punta muy pequeña para “sentir” la superficie del objeto que están intentando ver. A veces, científicos ponen nanotubos de carbono en el extremo de la punta par hacerla aún más puntiaguda. Una punta de nanotubos de carbono es tan puntiaguda, que es solamente unos pocos átomos de ancho. 

Modos de operación en imagen Modos de operación: a. Modo contacto, b. Modo de no contacto, c. Modo de repiqueteo

Barrido en modo contacto (figura a) la fuerza entre punta y muestra se mantiene constante, manteniendo una constante de deflexión. La deflexión de la punta estática se utiliza como una señal de retroalimentación.

Modo de no contacto o de frecuencia modulada figura b) se mantiene constante la frecuencia de resonancia. La principal aplicación del FM-AFM es levantar topografías de superficies duras a escala atómica y operando en vacío extremo o UHV (de sus siglas en inglés Ultra High Vacuum)

Modo de repiqueteo  del inglés "tapping mode") o de amplitud modulada (AM-AFM) (figura c) se mantiene constante la amplitud. Se usa principalmente en medio líquido para obtener imágenes de muestras biológicas que sólo son estables en soluciones acuosas.

La AFM es capaz de proporcionar imágenes topográficas en 2 y 3 dimensiones de la superficie de moléculas y células pudiendo llegar a una resolución en z de 1 angstrom, gracias, entre otras cosas, a la microfabricación de puntas cada vez más afiladas, con radios de pocos nm.

El MFA también determina las propiedades mecánicas de los materiales como son la elasticidad, las fuerza de adhesión, las fuerzas eléctricas y fuerzas magnéticas.

USOS Imagenología de células vivas: a) Identificación de bio-moléculas y estructuras celulares - Imagenología de alta resolución de moléculas: a) ADN y plásmidos - Estudios funcionales: a) Medidas de elasticidad de membranas celulares