近日，EPFL(瑞士洛桑聯(lián)邦理工大學(xué))的研究人員3D打印出了納米級的傳感器，可應(yīng)用于提升原子力顯微鏡性能。這些納米級的傳感器能夠提升顯微鏡的靈敏度和偵測速度。
3D打印技術(shù)應(yīng)用于顯微鏡學(xué)已經(jīng)有很長時間。幾年前，瑞典公司Scrona就3D打印出一款顯微鏡，能夠讓用于看到納米級3D打印的“自拍圖”。據(jù)此次打印納米級傳感器的研究團(tuán)隊(duì)所說，原子力顯微鏡的工作原理類似唱片機(jī)：納米級的探針掃過樣本表面的每個原子，傳感器記錄下探針的上下動作數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨后被并轉(zhuǎn)換成表面 圖形。
通過最小化探針上的傳感器尺寸，能夠提升顯微鏡的整體性能，增加靈敏度和偵測速度。EPFL研究團(tuán)隊(duì)使用納米級3D打印技術(shù)，制出了一個5納米厚的傳感器。通過這種方法，使得探針的尺寸減小了100倍。
由于傳感器記錄下的探針動作范圍都是原子級別的，為此，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的傳感器由高導(dǎo)電納米鉑粒子制成，包裹在絕緣碳矩陣中。碳能夠阻擋電子，但由 于納米級別的量子效應(yīng)，有些電子還是會穿過碳，從一個納米顆粒跳躍到另一個上。由此會引起傳感器形狀發(fā)生改變，從而記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。據(jù)研究人員所說，這一 項(xiàng)目中的最大難點(diǎn)在于，3D打印納米級傳感器的同時，還要保證它們的整體機(jī)構(gòu)和性質(zhì)穩(wěn)定。
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