หวังว่าเครื่องมือของมันจะกลายเป็นเครื่องมือวินิจฉัยในอุตสาหกรรมยา “แต่นั่นยังไม่เกิดขึ้น และฉันไม่แน่ใจว่ามันจะเกิดขึ้นสำหรับเทคโนโลยีนี้” คำขอของลูกค้า เมื่อประมาณปี 2545 การขายให้กับมหาวิทยาลัยเริ่มชะลอตัวลง มองเห็นโอกาสต่อไปในคำขอที่ได้รับจากลูกค้าจำนวนมาก ความสามารถในการสแกนทิปอย่างแม่นยำในทิศทาง x-y ตลอดจนขึ้นและ ลง. แม้ว่าความสูงของคานยื่น
เหนือพื้นผิว
สามารถจัดตำแหน่งได้ด้วยความแม่นยำระดับนาโนเมตร แต่เครื่องมือนี้มีความละเอียดค่อนข้างต่ำในระนาบ x-y ซึ่งหมายความว่าผู้ใช้ไม่สามารถทราบได้อย่างแน่ชัดว่าตำแหน่งไหนในโมเลกุลที่พวกเขากดหรือดึง “ลูกค้าของเราขอให้เราสร้างระบบที่สามารถสร้างภาพของโมเลกุลได้ก่อนที่คุณจะเริ่มเจาะเข้าไป
และนั่นสามารถใช้เทคโนโลยีแบบเดียวกับที่พัฒนาขึ้นเพื่อกำหนดตำแหน่งความสูงของคานยื่นได้อย่างแม่นยำเพื่อสแกนในทิศทาง x-y ทั่วทั้งตัวอย่าง สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องมือ “เรือธง” ในปัจจุบันของบริษัท MFP-3D “จุดแข็งประการหนึ่งของเครื่องมือนี้คือ คุณสามารถถ่ายภาพตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมเหล่านี้
จากนั้นคุณสามารถย้อนกลับไปตรวจสอบคุณสมบัติอื่นๆ ในตำแหน่งเฉพาะได้” ให้ความสำเร็จส่วนใหญ่ของบริษัทมาจากการใช้เซ็นเซอร์ตำแหน่ง สำหรับใช้ในเครื่องมือของบริษัท ประกอบด้วยขดลวดหลักที่มีกระแสไหลผ่านเพื่อสร้างสนามแม่เหล็ก ฟลักซ์แม่เหล็กบางส่วนผ่านขดลวดทุติยภูมิสองขดลวด
ทำให้เกิดกระแสในขดลวดเหล่านี้ หน้าสัมผัสด้านหนึ่งของเซ็นเซอร์ตำแหน่งเชื่อมต่อกับขดลวดปฐมภูมิและหน้าสัมผัสอีกด้านหนึ่งกับขดลวดทุติยภูมิทั้งสอง หากระยะห่างระหว่างหน้าสัมผัสเปลี่ยนไป ตำแหน่งสัมพัทธ์ของขดลวดก็เช่นกัน และการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถกำหนดได้โดยการวัด
และเปรียบเทียบกระแสเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิ ซึ่งแตกต่างจากคู่แข่งซึ่งใช้เซ็นเซอร์ตามแผ่นเก็บประจุเพื่อกำหนดตำแหน่งของคานยื่น หากพวกเขาใช้เซ็นเซอร์เลย ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง ซึ่งใช้การเหนี่ยวนำร่วมกันระหว่างขดลวดแม่เหล็กกับเซ็นเซอร์ ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำคือ
เซ็นเซอร์
แบบหลังต้องการแผ่นที่มีขนาดใหญ่มากและอยู่ในระนาบคู่ขนานที่สมบูรณ์แบบ ซึ่งเป็นเรื่องยากมากที่จะบรรลุตาม “ขดลวดแม่เหล็กมีความคลาดเคลื่อนในแง่ของรูปทรงเรขาคณิตมากกว่า” เขาอธิบายเครื่องขยายเสียงที่มีสัญญาณรบกวนต่ำส่วนใหญ่ใช้ขดลวดปฐมภูมิที่มีแกนเฟอร์โรแมกเนติก
ซึ่งจะเพิ่มสนามแม่เหล็ก ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความไวของเซ็นเซอร์ อย่างไรก็ตาม ความไวของโครงสร้างนี้ถูกจำกัดโดย “เสียงบาร์คาเซิน” ในแกนกลาง ซึ่งส่งผลให้สนามแม่เหล็กเกิดการเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มอย่างกะทันหัน เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ไม่ใช้คอร์ที่ได้รับการจดสิทธิบัตร แต่จะเพิ่มความไวของคอยล์ทุติยภูมิ
โดยใช้เทคโนโลยีแอมพลิฟายเออร์ที่มีสัญญาณรบกวนต่ำมากล่าสุด ด้วยเหตุนี้ เซ็นเซอร์จึงมีระดับเสียงรบกวนประมาณ 0.1 นาโนเมตรในแบนด์วิดท์ 1 kHz ซึ่งหมายความว่าเครื่องมือสามารถวัดตำแหน่งหนึ่งตำแหน่งต่อมิลลิวินาทีด้วยความไม่แน่นอนที่ 0.1 นาโนเมตร แม้ว่าเซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟจะอ้างว่า
มีระดับเสียงรบกวนใกล้เคียงกัน แต่ กล่าวว่าการผสานนั้นยากกว่ามาก เขากล่าวว่า LVDT สามารถนำไปใช้กับรูปทรงเรขาคณิตต่างๆ ได้ ทำให้ มีความยืดหยุ่นอย่างมากในการออกแบบเครื่องมือ ซึ่งเป็นสิ่งที่สามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมได้ “เราเป็นผู้ผลิต AFM เพียงรายเดียวที่ฉันรู้ว่าใช้
วิธีแม่เหล็กนี้” และเสริม “ฉันเชื่อว่าเราเป็นบริษัทเดียวที่ผลิตเซ็นเซอร์ตำแหน่งของตัวเอง และสิ่งนี้ทำให้เรามีความเชี่ยวชาญในการวางเซ็นเซอร์ของเราได้ทุกที่” . ความเจริญทางด้านวัสดุศาสตร์ด้วยการสร้างเครื่องมือที่สแกนแบบ 3 มิติ บริษัทได้ขยายฐานลูกค้านอกเหนือจากชีวฟิสิกส์
การศึกษา
คุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของวัสดุเป็นพื้นที่หนึ่งมีการเติบโตอย่างมาก วัสดุเพียโซอิเล็กทริกสร้างศักย์ไฟฟ้าเมื่อถูกบีบหรือยืด และวัสดุดังกล่าวจะบีบหรือยืดตัวเองเมื่อใช้ศักย์ไฟฟ้า แม้ว่านักฟิสิกส์จะรู้มานานแล้วว่าวัสดุทั่วไปหลายชนิดเป็นเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งรวมถึงกระดูก ไม้ และแร่ธาตุหลายชนิด
แต่ก็เป็นเรื่องยากมากที่จะทำการศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างระดับจุลภาคของวัสดุกับคุณสมบัติของเพียโซอิเล็กทริก นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักวิจัยที่พยายามพัฒนาความทรงจำของเฟอร์โรอิเล็กทริก ซึ่งข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในบิตที่กำหนดโดยโพลาไรเซชันทางไฟฟ้า
ของโดเมนเล็กๆ ในวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกความทรงจำของเฟอร์โรอิเล็กทริกในปัจจุบันมีความหนาแน่นค่อนข้างต่ำ และเพื่อปรับปรุงสิ่งนี้ นักวิจัยต้องสามารถลดขนาดของโดเมนเฟอร์โรอิเล็กทริกในวัสดุได้สามารถใช้ AFM เพื่อศึกษาคุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของวัสดุได้โดยนำปลายสัมผัสกับพื้นผิว
ใช้ศักย์ไฟฟ้าระหว่างปลายกับวัสดุ จากนั้นวัดการเคลื่อนไหวใดๆ ในวัสดุโดยดูการเบี่ยงเบนในตำแหน่ง ของทิป เทคนิคจากข้อมูล สามารถใช้ MFP-3D ในโหมดการสแกนแบบเพียโซอิเล็กทริกเพื่อถ่ายภาพโดเมนเฟอร์โรอิเล็กทริกที่ความละเอียดลงไปถึงหลายนาโนเมตร และรวบรวมข้อมูลโครงสร้างเพิ่มเติม
เกี่ยวกับเฟอร์โรอิเล็กทริกที่อาจนำไปสู่ความทรงจำของเฟอร์โรอิเล็กทริกที่หนาแน่นขึ้น ทำความเข้าใจกับ ‘ไฟฟ้าชีวภาพ’นอกเหนือจากการพัฒนาความทรงจำแบบเฟอโรอิเล็กทริกแล้ว เชื่อว่าการตอบสนองแบบเพียโซอิเล็กทริกของวัสดุชีวภาพเป็นการเติบโตใหม่และน่าตื่นเต้นสำหรับ ตัวอย่างเช่น
คุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกของกระดูกอาจเกี่ยวข้องกับกระบวนการรักษา โดยการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของกระดูกที่เสียหายจะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปบอกเซลล์รอบข้างให้เพิ่มมวลกระดูก เป็นผลให้การศึกษาดังกล่าวสามารถนำไปสู่ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับบทบาทของ “ไฟฟ้าชีวภาพ” ในสิ่งมีชีวิต
