Illinois Üniversitesi, elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Joseph Lyding önderliğinde bir grup yeni bir mikroskop probu bileme yöntemi geliştirdi. Yöntem Journal of Nature Communications’da basıldı.

Tarayıcı mikroskopar çok küçük yapıların görüntülerini atomik ölçekte ve yüksek çözünürlükte verirler. Probun ucu numunenin yüzeyini sıyırarak mekanik, elektrik ve kimyasal özelliklerini belirler.

Bu tip mikroskoplar, nano teknolojiden

hücre biyolojisine kadar farklı alanlarda yapılar üzerine çalışan araştırmacılar tarafından yaygınlıkla kullanılır. Üniversiteye göre de laboratuvarlar bu tip önemli araçlar için yüz binlerce dolar harcama yapabilir. Ancak elde edilen verinin kalitesi mikroskobun ucunun kalitesine bağlıdır ve bu uçlar kullanım esnasında kolaylıkla zarar görebilir, aşınabilir ve hassasiyetini kaybedebilir. Dolayısıyla ucun değişmesi gerekir.  Uçların şekillendirilmesi için de araştırmacılar iyon ateşini kullanırlar. Iyonlar uca çarptıkça malzeme çözülür ve uç yontulmuş olur.

 

Lyding de laboratuarda bu işlemi uygularken uca voltaj uygulayarak gelen iyonların yönünü değiştirmeyi denemiş. Sivri bir objeye voltaj uygulandığında uç küçüldükçe elektrik alan güçlenir ve en sivri noktaya yaklaşan iyonlardaki yön değiştirme de en fazla olur. Böylece de sivri uç etrafındaki malzeme kaldırılır, tam uçtaki değil ve sivrilme artar. Sivri nokta muhafaza edilirken etrafını temizlenmiş  olur. Lyding ve yüksek lisans öğrencisi Scott Schmucker, pahalı olmayan bir iyon tabancası alarak fikri test etmişler. STM uçları 100 nm’dan 1nm’ye kadar sivriltilebilmiş. Bu da fazlasıyla yüksek bir çözünürlük demek.

Lyding ve Schmucker sonrasında, ekipleriyle silikon yarı iletkenler için halfnium diborit kaplama  geliştiren Illinois Universitesi Kimya profesörü Gregory Girolami ve malzeme bilimi ve mühendislik profesörü John Abelson ile işbirliği yapmışlar. Geliştirilen metalik kaplamalar STM uçlarının yapıldığı malzemeden 10 kez daha sert olduğu için uçlara bu kaplama uygulanmış. Böylece elde edilen uçların çok daha dayanıklı hale geldiği görülmüş.

Sivri, sert ve metalik iletkenliğe sahip uç yapan başka bir yer olmadığı için ürüne olan talebin yüksek olacağı düşünülüyor ve ticarileştirme sürecine başlanmış. Bunun için patent alınmış ve imalat için Tiptek adında bir şirket kurulmuş.  STM uçların yanı sıra AFM uçlara da uygulanmak üzere tekniklerini geliştirmeye ve harman – işlemi ile yüksek adetlere ulaşmayı hedefliyorlar. 

 

Adaptasyon: http://www.theengineer.co.uk/sectors/electronics/news/probe-sharpening-method-set-to-improve-microscope-imaging/1013091.article#ixzz209nM5AXn