ver átomos
Nanotecnologia é possível em parte porque as ferramentas foram desenvolvidas para ” ver ” partículas de matéria com um nanómetro (nm) de diâmetro, ou menor. É menos de um bilionésimo de metro.quando a ideia da nanotecnologia foi desenvolvida na década de 1960, era apenas isso-uma ideia. Os cientistas não podiam fazer muito para fazer a nanotecnologia acontecer, pois não tinham as ferramentas para ver ou trabalhar na nanoscale. Assim, de certa forma, a nanotecnologia tem avançado ao lado do desenvolvimento de microscópios.microscópios ópticos
microscópios ópticos (luz) existem há muitos anos. Você pode obter magnificações de mais de 2000 vezes com um microscópio de luz moderno. Isto é suficiente para ver dentro de células de plantas e animais, mas não em muito detalhe. O limite principal é o comprimento de onda da luz. Com efeito, muitos objetos de nanoescala são tão pequenos que a luz apontada a eles falha, e assim não é refletida de volta para que possamos ver. Isto significa que objetos de menos de 300 nm são distorcidos sob um microscópio de luz.
microscópios eletrônicos
para ampliar as coisas mais, uma nova ferramenta foi desenvolvida. Isto veio em 1931, com a invenção do microscópio eletrônico. Feixes de electrões são focados numa amostra. Quando o atingem, são dispersos, e este espalhamento é usado para recriar uma imagem. Um microscópio eletrônico pode ser usado para ampliar as coisas mais de 500.000 vezes, o suficiente para ver muitos detalhes dentro das células. Existem vários tipos de microscópio eletrônico. Um microscópio eletrônico de transmissão pode ser usado para ver nanopartículas e átomos.
natureza da ciência
muitos desenvolvimentos na história da ciência surgiram devido ao desenvolvimento de novas ferramentas para satisfazer as necessidades dos cientistas. A microscopia é um bom exemplo. A história da microscopia tem seguido o processo clássico da tecnologia, que desenvolve coisas para atender a uma necessidade específica.
sonda microscópios de varredura
para ver átomos em detalhes, era necessária uma ferramenta que não dependesse da luz ou feixes de elétrons. Isto veio na década de 1980, com o desenvolvimento de microscópios de varredura. Quando você passa o dedo sobre uma superfície, diga papel ou tapete, você pode dizer o quão suave ou áspero é. Um microscópio de varredura funciona de uma forma mecânica semelhante, mas usando um “dedo” nanoscale.
Há diferentes tipos de microscópio de varredura que funcionam de maneiras ligeiramente diferentes:
- um microscópio de força atômica tem uma ponta muito fina, às vezes apenas um átomo de largura, que é arrastado através de uma superfície de amostra. A ponta sobe sobre os átomos e cai nos espaços entre eles. A ascensão e queda são tão pequenas que um laser é usado para registrar o movimento. Um computador usa a informação para produzir imagens 3D de átomos. Você vê a imagem em uma tela de computador, não através de uma ocular como você faz em microscópios ópticos.
- O microscópio de sondagem mede as alterações na corrente eléctrica entre a ponta da sonda e os átomos numa superfície de amostra.
- num microscópio de força magnética, a ponta sente alterações na estrutura magnética da superfície ao nível atómico.estes microscópios de varredura foram as ferramentas que os cientistas esperavam. A nanotecnologia foi-se embora. Não só os átomos podiam ser vistos, como também as pontas dos microscópios podiam ser usadas para recolher átomos individuais e movê-los. Os cientistas foram capazes de fazer imagens de alguns átomos, tais como letras e rostos sorridentes. Mais seriamente, esta nova ferramenta significava que era possível começar a trabalhar em um dos sonhos de alguns nanotecnologistas – a construção de objetos nanoscais átomo por átomo.
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ideia de actividade
explorar as características de vários microscópios e aprender como os cientistas escolhem quais os que utilizar na sua investigação nesta actividade qual o microscópio que é o melhor? Isto usa o microscópio interativo?
ligação útil
Depois de baixar o laboratório Virtual do website de microscópios virtuais da Universidade de Illinois, você pode explorar 90 imagens de microscópios de luz, varrimento de elétrons e força atômica. Você pode manipular o foco, ampliação, contraste e muito mais, até mesmo fazer medições. Há também animações de como os diferentes tipos de microscópio trabalhar na página inicial.
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