Kính hiển vi lực nguyên tử di động là một thiết bị phát hiện quét có độ phân giải cao thu nhỏ, dễ mang theo, kết hợp công nghệ hình ảnh có độ phân giải cao của kính hiển vi lực nguyên tử với tính di động thuận tiện để thực hiện phân tích vi mô trong môi trường hiện trường hoặc ngoài phòng thí nghiệm.
Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) là một loại kính hiển vi sử dụng đầu dò cấp nguyên tử để tương tác với bề mặt mẫu để thu được hình dạng bề mặt của mẫu. Nó hoạt động vật lý với bề mặt mẫu thông qua đầu dò (ví dụ: van der Waals, tĩnh điện, v.v.) và thu được hình ảnh có độ phân giải cao về hình dạng bề mặt dựa trên sự dịch chuyển của đầu dò.
Nguyên tắc hoạt động AFM truyền thống là quét bề mặt mẫu bằng đầu dò, lực bề mặt làm lệch đầu dò khi nó tiếp xúc với bề mặt mẫu. Bằng cách phát hiện sự dịch chuyển của đầu dò, hệ thống điều khiển có thể biến nó thành dữ liệu hình dạng bề mặt một cách chính xác, tạo thành hình ảnh có độ phân giải micron hoặc nano. AFM có thể được sử dụng không chỉ để quan sát hình dạng bề mặt của mẫu mà còn để đo các tính chất vật lý của mẫu như độ cứng, độ bám dính, mô đun đàn hồi, v.v.

Kính hiển vi lực nguyên tử di độngĐặc điểm:
1. Thiết kế thu nhỏ: AFM di động thường có khối lượng và trọng lượng nhỏ hơn nhiều so với AFM truyền thống, dễ dàng mang theo và hoạt động tại chỗ. Thông thường, kích thước của thiết bị này gần bằng máy tính xách tay hoặc thiết bị cầm tay, có thể dễ dàng bỏ vào ba lô, thích hợp sử dụng tại chỗ.
Độ phân giải cao: Mặc dù kích thước nhỏ, nó có thể cung cấp hình ảnh có độ phân giải nano, giúp nó có hiệu suất tương đương với AFM truyền thống trong nghiên cứu cấu trúc vi mô, hình dạng bề mặt và đặc tính vật liệu.
3. Dễ vận hành: AFM di động thường có giao diện vận hành đơn giản và chức năng điều khiển tự động cho phép người dùng bắt đầu nhanh chóng mà không cần đào tạo phức tạp. Thiết bị thường được trang bị màn hình cảm ứng hoặc giao diện điều khiển trực quan để thu thập và phân tích dữ liệu.
4. Tiêu thụ điện năng thấp: So với AFM truyền thống, tiêu thụ điện năng của AFM di động thường thấp hơn và phù hợp để sử dụng trong môi trường không có nguồn điện ổn định, chẳng hạn như trong lĩnh vực thực địa, nơi làm việc hoặc thử nghiệm tại chỗ, v.v.
5. Ứng dụng đa chức năng: AFM di động không chỉ có thể chụp ảnh bề mặt, mà còn có thể thực hiện nhiều thử nghiệm vi mô như đo phổ lực, đo ma sát, v.v., phù hợp với nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau.
Thành phần một phần của kính hiển vi lực nguyên tử di động:
1. Hệ thống đầu dò: Đầu dò là một phần quan trọng của AFM di động, thường có hình dạng của các đầu kim nhỏ thon dài, có kích thước từ vài nanomet đến hàng trăm nanomet. Đầu dò sẽ tiếp xúc với bề mặt mẫu, tạo ra sự dịch chuyển thông qua tác động của lực bề mặt, và sự dịch chuyển nhỏ của đầu dò được phản xạ qua chùm tia laser đến máy dò quang điện, do đó thu được dữ liệu hình dạng bề mặt.
2. Nền tảng quét: Nền tảng quét là cơ sở hạ tầng hỗ trợ mẫu và đầu dò, vai trò chính của nó là nhận ra chuyển động tương đối giữa đầu dò và mẫu. Nền tảng quét của AFM di động thường có thiết kế thu nhỏ và có thể quét chính xác trên bề mặt mẫu.
3. Bộ điều khiển và hệ thống điện tử: Hệ thống điều khiển là "bộ não" của AFM di động, chịu trách nhiệm kiểm soát tốc độ quét, hướng, lực tiếp xúc giữa đầu dò và mẫu, v.v. AFM di động hiện đại thường được điều khiển bằng kỹ thuật số và có thể hoạt động thông qua màn hình cảm ứng hoặc phần mềm chuyên dụng.
4. Hệ thống hiển thị và phân tích dữ liệu: AFM di động được trang bị màn hình hiển thị độ phân giải cao, hiển thị kết quả quét trong thời gian thực và cung cấp chức năng phân tích dữ liệu. Một số thiết bị cũng có thể lưu trữ và xử lý dữ liệu qua USB hoặc kết nối không dây, phối hợp với máy tính hoặc điện thoại di động.
5. Pin và quản lý năng lượng: thường được trang bị pin sạc, có thời gian làm việc dài, thích hợp cho công việc kiểm tra trường kéo dài. Hệ thống quản lý pin có thể điều chỉnh mức tiêu thụ điện năng một cách thông minh và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.