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针尖下的世界——漫谈原子力显微镜

眼睛是人类认识世界的重要工具,然而对于小到只有几个或者几十个微米(1微米是1米的百万分之一)的物体,像构成我们身体的细胞、导致我们生病的细菌等,人眼就无法分辨了,需要求助于光学显微镜。光学显微镜的问世使得我们能够观察到微米尺度的各种物体,这给我们的生活带来了许多革命性的变化,例如细菌的发现颠覆了我们关于许多疾病的认识,从而使得人类的医疗水平上了一个新台阶。 那么借助光学显微镜我们是不是能看到无限小的物体呢?答案是否定的。光学原理告诉我们,对于尺寸小于可见光波长的物体,光学显微镜就无能无力了。可见光的波长在几百纳米(1纳米是1微米的千分之一),这也就是我们借助光学显微镜能看到的最小尺寸。如果我们用波长更短的波来代替可见光,就有可能分辨更小的物体。根据这个思路,电子显微镜应运而生。电子也具有波动性,高速运动的电子的波长远远小于可见光,通常在0.1-0.01纳米这个范围,所以能帮助我们看到尺寸更小的物体,例如病毒通常只有几十至几......阅读全文

上海交大樊春海团队研制出单分子DNA巡航机器人

  蛋白质机器是细胞内发挥生理功能的重要单元。而化学家一直努力在试管中设计与合成人工分子机器,来模拟生物体内的天然分子机器的功能,并利用人工分子机器来构建单分子机器人等。分子机器研究领域近年来得到了飞速发展,已经研制出利用光、电、化学能等来驱动的各种分子机器。然而,如何发挥分子机器的功能并实现一定的

中科院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果

  12月19日,中国科学院发布改革开放四十年40项标志性重大科技成果。  中科院以“三个面向”为线索,在系统梳理改革开放40年来广大科研人员取得的众多重大科技成果基础上,发布面向世界科技前沿成果15项、面向国家重大需求成果15项、面向国民经济主战场成果10项。  习近平总书记在庆祝改革开放40周年

新式高分辨率流式技术解构内皮细胞微粒与冠状动脉疾...

新式高分辨率流式技术解构内皮细胞微粒与冠状动脉疾病的关系什么是循环微粒﹖循环微粒(circulating microparticle, cMP)是细胞激活、损伤或凋亡后从细胞膜脱落的小囊泡。cMP的直径约为0.1μm - 1μm,膜表面暴露着带负电的磷脂酰丝氨

形貌分析

形貌分析的主要内容是分析材料的几何形貌,材料的颗粒度,及颗粒度的分布以及形貌微区的成份和物相结构等方面。形貌分析方法主要有:光学显微镜(Opticalmicroscopy,OM)、扫描电子显微镜(Scanningelectron microscopy, SEM)、透射电子显微镜(Transmissi

如何表征石墨烯层数?

表征石墨烯的手段主要有透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)、拉曼光谱(RAMAN)、扫描隧道显微镜(STM)及光学显微镜等。其中,XRD和UV均可对石墨烯的结构进行表征,主要用来监控石墨烯的合成过程;而表征石墨烯的层数可以采取的手段有TEM、RAM

RST 瑞士CSM大载荷划痕仪

大载荷划痕测试仪Revetest (1N - 200N)CSM划痕测试仪器专门用于定量测定薄膜材料的机械性质:膜基结合强度、涂层失效形式以及基体变形尺度等。划痕测试仪综合多种高精度传感器定量测定膜基系统的各种重要参数,是科学研究和工业研发质检领域不可或缺的工具。 瑞士CSM仪器公司三十年来

瑞士CSM微米压痕仪详细介绍

瑞士CSM仪器公司三十年来致力于为全球材料、物理、机械工作者提供先进、精准、全面的材料机械性质测试仪器、分析咨询以及测试服务。我们的主要产品包括:测量材料硬度和弹性模量的纳米级、微米级仪器化压入测试仪(纳米压痕仪, 显微压痕仪);界定膜基结合强度、薄膜抗划擦能力的纳米级、微米级、大载荷划痕测试仪 (

《德国应化》:冷冻电镜对“原生态”微凝胶纳米结构表征

  背景介绍  水凝胶微球,也称为微凝胶,是一种可以被水溶胀的纳米材料,是由交联的亲水或两亲性聚合物组成。与固体微球相比,这种微球有良好的生物相容性,pH值和温度响应性的特点,而且柔软性和稳定性出色,在高性能催化、生物分子、给药系统和组织工程学等领域有潜在应用。  研究者通过设计不同的纳米复合结构,

AFM基本组成

AFM基本组成原子力显微镜是一种扫描探针显微镜,它是IBM公司Gerd Binning和斯坦福大学的Quate在1986年研发的,主要通过小探针与表面之间相互作用力的大小来获得表面信息。在一般的AFM系统中,主要由三部分组成:力传感部分、位置检测部分、反馈系统,其中力传感部分是AFM的核心部分,目前

原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)的差别

原子力显微镜(AFM)与扫描隧道显微镜(STM)最大的差别在于并非利用电子隧道效应,而是利用原子之间的范德华力(Van Der Waals Force)作用来呈现样品的表面特性。假设两个原子中,一个是在悬臂(cantilever)的探针尖端,另一个是在样本的表面,它们之

长春应化所细胞膜结构研究获进展

  细胞膜(cell membrane)是由磷脂、糖和蛋白质组成的生物膜。因结构复杂和研究手段有限,一个世纪以来细胞膜的结构研究仍停留在模型假说阶段,细胞膜这一重要的细胞基本成分至今仍是未解难题。  中国科学院长春应用化学研究所研究员王宏达课题组,应用原子力显微镜、超分辨荧光显微镜和单分子力谱等高分

瑞士CSM微米压痕仪主要特点

瑞士CSM仪器公司三十年来致力于为全球材料、物理、机械工作者提供先进、精准、全面的材料机械性质测试仪器、分析咨询以及测试服务。我们的主要产品包括:测量材料硬度和弹性模量的纳米级、微米级仪器化压入测试仪(纳米压痕仪, 显微压痕仪);界定膜基结合强度、薄膜抗划擦能力的纳米级、微米级、大载荷划痕测试仪 (

《自然》:一旦被编程,分子机器人就能自动完成任务

  美国研究人员在分子机器人研究方面获得了重大突破。他们对一个由DNA(脱氧核糖核酸)制成的分子机器人进行了编程,让其沿着一个DNA轨道前进、移动、后退、停下。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级别的、仿如变形金刚一样可自组装的机器人来完成不同的任务。相关研究发表在

石墨烯纳米带电触头技术最新研究成果

  6月13日,来自荷兰Aalto大学的一项研究称,科学家们成功展示了如何利用单个化学键在石墨烯纳米带上建立电触头。石墨烯是一种蜂窝晶格状排列的碳原子单层物质材料,近年来被科学家们看好其在电子领域的无限前景。   室温下工作的石墨烯晶体管需要小于10纳米尺寸的工作条件,这就意味着石墨烯纳米结构需满

RST 瑞士CSM大载荷划痕仪

大载荷划痕测试仪Revetest (1N - 200N)CSM划痕测试仪器专门用于定量测定薄膜材料的机械性质:膜基结合强度、涂层失效形式以及基体变形尺度等。划痕测试仪综合多种高精度传感器定量测定膜基系统的各种重要参数,是科学研究和工业研发质检领域不可或缺的工具。 瑞士CSM仪器公司三十年来

瑞士CSM大载荷划痕仪

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美研制出可编程的分子机器人

  美国研究人员在分子机器人研究方面获得了重大突破。他们对一个由DNA(脱氧核糖核酸)制成的分子机器人进行了编程,让其沿着一个DNA轨道前进、移动、后退、停下。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级别的、仿如变形金刚一样可自组装的机器人来完成不同的任务。相关研究发表在5月13日出

稳态强磁场实验装置:探索科学宝藏的“国之重器”

   2008年5月,由中科院合肥物质院强磁场科学中心承担的稳态强磁场实验装置项目启动;2011年7月,试验磁体通电测试成功;2016年11月,混合磁体大口径外超导磁体研制成功;2017年2月,专家组对混合磁体工艺测试完成验收;2017年9月27日,“稳态强磁场实验装置”通过国家验收,验收专家组给予

AFM的侧向力模式

侧向力模式  横向力显微镜(LFM)工作原理与接触模式的原子力显微镜相似。当微悬臂在样品上方扫描时,由于针尖与样品表面的相互作用,导致悬臂摆动,其形变的方向大致有两个:垂直与水平方向。一般来说,激光位置探测器所探测到的垂直方向的变化,反映的是样品表面的形态,而在水平方向上所探测到的信号的变化,由于物

新方法能清晰观察细菌感染细节

  对于人类疾病预防而言,了解细菌如何感染细胞至关重要。据美国物理学家组织网日前报道,最近,英国布里斯托大学的科学家发现了一种分子研究的新方法,为了解人们如何被细菌感染开启了大门。   直到现在,对于感染的传统研究要么聚焦于涉及到的细胞,要么就是对细胞内出现的个别分子的解剖。此项研究

长春应化所等实现聚合物纳米相区的红外光谱定量分析

  红外光谱是聚合物结构分析的常用方法,但是其空间分辨率低于几个微米,对于微纳尺寸的相区无能为力。近年来,法国科学家Dazzi等人基于光热诱导共振现象,将原子力显微镜与红外光谱相结合,开发了原子力红外(AFM-IR)技术,空间分辨率达到~50纳米,在各种纳米、微米结构的研究方面具有广阔的应用前景。然

AFM工作原理是什么?

       AFM的基本原理与STM类似,在AFM中,使用对微弱力非常敏感的弹性悬臂上的针尖对样品表面作光栅式扫描。当针尖和样品表面的距离非常接近时,针尖尖端的原子与样品表面的原子之间存在极微弱的作用力(10-12~10-6N),此时,微悬臂就会发生微小的弹

传统光学显微镜与近场光学显微镜

      近场光学显微镜是对于常规光学显微镜的革命。它不用光学透镜成像,而用探针的针尖在样品表面上方扫描获得样品表面的信息。分析了传统光学显微镜与近场光学显微镜成像原理的物理本质和两种显微镜系统结构的异同点。介绍了光纤探针的制作方法。重点讨论了近场探测原理、光学隧道效

安捷伦科技在Pittcon上宣布收购,推出创新工作流程

新奥尔良,Pittcon 2008, 2008年3月3日 收购扩展显微镜产品线,发展粒子分析能力 安捷伦科技公司( NYSE :A )今天宣布,该公司已经签署了一项协议,收购TILL Photonics GmbH,并已完成了对Colloidal Dynamics的收购。两家公司都将加入最近创建

2010年北京电镜年会隆重召开

捷欧路(北京)科贸有限公司  韩冬工程师       捷欧路(北京)科贸有限公司的韩冬工程师带来了《日本电子球差校正透射电镜技术发展》的报告。韩冬工程师介绍了日本电子最新推出的一款新产品:JEM-ARM200F

精密仪器主动防震解决方案

Table Stable主动隔振技术:-主动和被动两种隔离机制同时工作,产生最优隔振效果-最先进的压电陶瓷技术,高效探测传入的振动并主动地消除振动-无低频共振-在空间6个自由度都有优秀的宽频谱衰减能力-高刚性设计技术方案:  AVI系列 TS系列

薄膜样品做XRD、SEM和原子力显微镜测试的先后顺序?

XRD、SEM和AFM测试没有固定的先后顺序。1 XRD(X-ray diffraction)是用来获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构。2 SEM(扫描电子显微镜)是一种微观性貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。3 AFM (原子力显微镜)是一种表面观测仪器,与扫描隧道显

原子力显微镜的针尖对薄膜样品表面是否有损伤

XRD、SEM和AFM测试没有固定的先后顺序。1 XRD(X-ray diffraction)是用来获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构。2 SEM(扫描电子显微镜)是一种微观性貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。3 AFM (原子力显微镜)是一种表面观测仪器,与扫描隧道显

电子显微镜比扫描隧道显微镜先进吗?

两种显微镜用途是不一样的,无法直接比较哪种更先进。如果比精确度,电子显微镜比扫描隧道显微镜先进,比穿透能力是扫描隧道显微镜更先进。扫描隧道显微镜缩写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具,扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子,它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。电子显微镜技术的应用是

氧化石墨烯能做红外光谱吗

   氧化石墨烯表征途径主要为图像类检测法和图谱类检测法,图像类检测法主要以光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和原子力显微分析(AFM)为主,而图谱类检测法主要以红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)和X射线衍射(XRD)为代表。   氧化石墨烯是一种石墨烯衍生物,其表面附有