Sciences

Record : une résolution de 5 microsecondes pour un microscope ultra-rapide

ActualitéClassé sous :physique , microscope , AFM

Des scientifiques américains et israéliens ont réussi à obtenir des images à l'aide d'un Microscope à Force Atomique (AFM) en atteignant une résolution temporelle 10 fois plus élevée que les actuels microscopes : 5 microsecondes !

L'expérience :

Moshiur Anwar de l'université de Californie de San Francisco et Itay Rousso de l'Institut de Sciences Weizmann en Israël, travaillant tous deux pour l'institut de technologie du Massachusetts (MIT : Massachusetts Institute of Technology), ont développé une technique dans laquelle une série de mesures de force individuelles sont combinées pour construire une image. Le principe de cette nouvelle technique de « scan par étape » est de décomposer un échantillon en pixels individuels et de mesurer la dynamique de chaque pixel séparément, par AFM.

Les résultats :

Cette méthode a permis de distinguer des arrangements distants de 10 nanomètres avec une résolution temporelle de 5 microsecondes. Cette résolution temporelle, bien que limitée par la fréquence de résonance du levier de l'AFM et le dispositif électronique d'acquisition des images, ne demande aucun matériel particulier puisqu'elle peut être utilisée avec la plupart des microscopes AFM commercialisés.

Après avoir testé la méthode sur une grille de calibration, Anwar et Rousso ont pu appliquer leur technique à des échantillons biologiques et observer des phénomènes en temps réel.

Pour mieux comprendre cette actualité :

Un microscope à force atomique (Atomic Force Microscope, AFM) fonctionne en mesurant de quelle façon la force entre un échantillon et la minuscule pointe d'un levier est modifiée lorsque ce levier parcourt la surface de l'échantillon. Cela permet aux AFM d'enregistrer des images avec une résolution spatiale extrêmement élevée.

Principe de fonctionnement d'un microscope AFM © VP

De précédentes tentatives d'augmenter la résolution temporelle des AFM avaient consisté à accélérer le mouvement du levier sur l'échantillon et buttaient sur une limitation de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes. Des résolutions temporelles plus élevées, de l'ordre de quelques dizaines de microsecondes ont cependant pu être obtenues en utilisant l'AFM en mode « détection de force » mesurant les mouvements d'un point unique de l'échantillon.

Cela vous intéressera aussi