Nanoesplorazione dei liquidi
Attualmente, il microscopio a forza atomica è lo strumento più utile per la rappresentazione, la misurazione e la manipolazione della materia. Presenta una risoluzione nell'ordine delle frazioni di nanometro ed essenzialmente misura la topografia con l'ausilio di un sensore di forza. Il sensore è collegato a un cantilever di dimensioni micrometriche il cui raggio di curvatura in sostanza è l'unico fattore che limita la risoluzione del microscopio. Nell'ambito del progetto SPOT-NOSED sono stati fabbricati sensori simili per l'impiego in misurazioni elettriche nei liquidi. Questo nuovo tipo di microscopio a forza atomica è costituito da un cantilever collegato alla superficie piana di un chip di silicio avente all'estremità una punta sporgente a forma di becco d'uccello: il sensore. Questa punta è composta di silicio policristallino, mentre per il cantilever è utilizzato il nitruro di silicio. La punta e il cantilever sono rivestiti con uno strato conduttivo in oro. Per semplificare le misurazioni elettriche occorre un metallo, in particolare l'oro, per motivi di biocompatibilità. I microscopi a forza atomica non 'vedono', nel senso che non rilevano la luce. Quando viene sottoposto alle forze di interazione intermolecolare nella sostanza esplorata, il cantilever non fa altro che vibrare in base alla legge di Hooke. Questa deflessione costituisce il segnale che viene trasformato, in un secondo momento, in un'immagine della superficie. I cantilever, quindi, sono caratterizzati dalle costanti della molla. Dallo studio di campioni di liquido biologico, i partner del progetto hanno fabbricato cantilever rettangolari e a forma di "V", con costanti della molla variabili da 0,01 a 1N/m. I prototipi sperimentali di sensori del microscopio a forza atomica sviluppati in laboratorio sono stati sottoposti ad esperimenti approfonditi con esito positivo.
