O AFM é das ferramenta mais versáteis para caracterização e manipulação de nanomateriais
Desenvolvido no final dos anos 80 pelos cientistas Binning, Quate and Gerber, todos funcionários da empresa IBM, o microscópio de força atômica é a ferramenta mais versátil para caracterização e manipulação de nanomateriais.
A técnica consiste no uso de uma ponta (“probe”), fixa em uma haste flexível, que interage com os átomos da superfície da amostra de maneira atrativa ou repulsiva e que faz uma varredura por uma determinada área. Um laser é usado para medir a inclinação da haste de acordo com o tipo de força entre essa ponta e a amostra, e assim gerar uma imagem que pode conter informações topográficas, magnéticas, elétricas, estruturais, químicas, entre outras, da amostra de interesse. A ponta pode até mesmo ter biomoléculas ligadas em sua superfície e que irão interagir com DNA, enzimas ou proteínas de uma amostra biológica.
Dentre as vantagens da técnica, está a caracterização de praticamente qualquer tipo de amostra sem a necessidade de procedimentos complexos de preparação, produção de imagens com três dimensões, altíssima resolução espacial, possibilidade de experimentos in-situ e necessidade de pequenas quantidades de material para análise. Dentre as principais limitações estão o tempo de análise e presença de artefatos de imagens devido a impurezas superficiais na amostra.
Na área de nanomateriais a técnica pode ser utilizada para a caracterização de filmes finos, materiais lamelares, nanocompósitos e nanopartículas, e fornecer informações morfológicas como rugosidade superficial, distribuição de tamanho de grão ou partícula, dispersão de fases em matrizes, e também informações físicas como acúmulo de cargas elétricas, condutividade e distribuição de domínios magnéticos.
