AFM vs SEM
Necessidade de explorar o mundo menor, vem crescendo rapidamente com o recente desenvolvimento de novas tecnologias como nanotecnologia, microbiologia e eletrônica. Visto que o microscópio é a ferramenta que fornece as imagens ampliadas dos objetos menores, muita pesquisa é feita no desenvolvimento de diferentes técnicas de microscopia para aumentar a resolução. Embora o primeiro microscópio seja uma solução óptica em que lentes foram usadas para ampliar as imagens, os microscópios de alta resolução atuais seguem abordagens diferentes. O Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM) e o Microscópio de Força Atômica (AFM) são baseados em duas dessas abordagens diferentes.
Microscópio de Força Atômica (AFM)
AFM usa uma ponta para escanear a superfície da amostra e a ponta sobe e desce de acordo com a natureza da superfície. Esse conceito é semelhante ao modo como uma pessoa cega entende uma superfície passando os dedos por toda a superfície. A tecnologia AFM foi introduzida por Gerd Binnig e Christoph Gerber em 1986 e estava disponível comercialmente desde 1989.
A ponta é feita de materiais como diamante, silício e nanotubos de carbono e fixada em um cantilever. Quanto menor a ponta, maior a resolução da imagem. A maioria dos AFMs atuais tem resolução nanométrica. Diferentes tipos de métodos são usados para medir o deslocamento do cantilever. O método mais comum é usar um feixe de laser que reflete no cantilever, de forma que a deflexão do feixe refletido possa ser usada como uma medida da posição do cantilever.
Visto que o AFM usa o método de sentir a superfície usando sonda mecânica, ele é capaz de produzir uma imagem 3D da amostra sondando todas as superfícies. Ele também permite que os usuários manipulem os átomos ou moléculas na superfície da amostra usando a ponta.
Microscópio Eletrônico de Varredura (SEM)
SEM usa um feixe de elétrons em vez de luz para imagens. Possui uma grande profundidade de campo que permite aos usuários observar uma imagem mais detalhada da superfície da amostra. AFM também tem mais controle na quantidade de ampliação, pois um sistema eletromagnético está em uso.
No MEV, o feixe de elétrons é produzido por meio de um canhão de elétrons e segue por um caminho vertical ao longo do microscópio que é colocado no vácuo. Os campos elétricos e magnéticos com lentes focalizam o feixe de elétrons na amostra. Assim que o feixe de elétrons atinge a superfície da amostra, os elétrons e os raios X são emitidos. Essas emissões são detectadas e analisadas para colocar a imagem do material na tela. A resolução do SEM está em escala nanométrica e depende da energia do feixe.
Como o SEM é operado no vácuo e também usa elétrons no processo de imagem, procedimentos especiais devem ser seguidos na preparação da amostra.
SEM tem uma história muito longa desde sua primeira observação feita por Max Knoll em 1935. O primeiro SEM comercial estava disponível em 1965.
Diferença entre AFM e SEM
1. SEM usa um feixe de elétrons para geração de imagens, onde AFM usa o método de sentir a superfície usando sondagem mecânica.
2. AFM pode fornecer informações tridimensionais da superfície, embora SEM apenas forneça uma imagem bidimensional.
3. Não há tratamentos especiais para a amostra no AFM, ao contrário do SEM, onde muitos pré-tratamentos devem ser seguidos devido ao ambiente de vácuo e feixe de elétrons.
4. SEM pode analisar uma área de superfície maior em comparação com AFM.
5. SEM pode realizar uma varredura mais rápida do que AFM.
6. Embora o MEV possa ser usado apenas para imagens, AFM pode ser usado para manipular as moléculas, além da imagem.
7. SEM que foi introduzido em 1935 tem uma história muito mais longa em comparação com o AFM recentemente (em 1986).
