Microscopia de Fuerza Atómica

Laboratorio de Caracterización de Nanomateriales

MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA (AFM, BRUKER DIMENSION INCON)

Principios de la Técnica


El Microscopio de Fuerza Atómica (AFM) es un instrumento mecano-óptico capaz de detectar fuerzas del orden de los nanonewton. Al analizar una muestra, se registra continuamente la altura sobre la superficie de una sonda o punta cristalina de forma piramidal. La sonda va acoplada a un listón microscópico, muy sensible al efecto de las fuerzas. La fuerza atómica se puede detectar cuando la punta se aproxima a la superficie de la muestra. Se registrar la pequeña flexión del listón mediante un haz láser 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. La resolución del instrumento es de menos de 1 nm, y la pantalla de visualización permite distinguir detalles en la superficie de la muestra con una amplificación de varios millones de veces. El AFM, puede realizar dos tipos de medidas: imagen y fuerza. En la modalidad de imagen, la superficie es barrida en el plano de la superficie por la punta. Durante el barrido la fuerza interatómica entre los átomos de la punta y los átomos en la superficie de la muestra, provoca una flexión del listón. Esta flexión es registrada por un sensor adecuado (normalmente balanza óptica) y la señal obtenida se introduce en un circuito o lazo de realimentación. La fuerza interatómica se puede detectar cuando la punta está muy próxima a la superficie de la muestra. En medidas de fuerza la punta se hace oscilar verticalmente mientras se registra la flexión del listón.

Aplicaciones


  • Estudios de fuerzas de adhesión y permiten dilucidar a nivel de una sola molécula interacciones específicas o interacciones estructurales.
  • Caracterización de la elasticidad de polímeros.
  • Estudios de indentación de materiales blandos
  • Medición de fuerzas mecánicas en la punta detectora, por lo que también resulta útil para materiales no conductores.

Tipo de ensayo


El Microscopio de Fuerza Atómica sirve para caracterizar la superficie de muestras sólidas y semisólidas, relativamente planas. Obtiene información morfológica en 3D, a partir de imágenes topográficas de las mismas, así como parámetros superficiales tales como valores en Z, rugosidad, tamaño y límites de grano, distribución (homogeneidad) de partículas en pinturas o películas delgadas, entre otras. También se emplea en la determinación de propiedades mecánicas de los materiales, tales como fuerzas de atracción, repulsión, viscosidad, elasticidad y dureza.

Preparación de Muestras


Las muestras se entregan listas por el solicitante para la medición en AFM.

Aquí instrucciones para solicitud de Servicio

Formulario de Servicio

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Centro de Nanociencia y Nanotecnología

Universidad de las Fuerzas Armadas- ESPE
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