Deși oamenii de știință, în principiu, știu de mult că atomii există, totuși a rămas o umbră de îndoială, pentru că nimeni nu a putut vedea atomii cu ochii lor.
Acum oamenii de știință pot obține imagini cu atomi pe un ecran de computer, pot muta atomii la suprafață folosind un instrument special - microscopul cu tunel de scanare (STM).
Atomi și instrumente de măsurare convenționale
Este imposibil să vezi atomii la un microscop convențional din cauza dimensiunilor mici ale acestuia din urmă - de la patru până la șaisprezece miliarde de centimetri în diametru. Părul de pe braț este de un milion de ori mai gros. Este imposibil să folosiți lumina obișnuită pentru a ilumina un atom, deoarece unda de lumină vizibilă este de două până la cinci mii de ori diametrul atomului.
Scanarea microscopului de tunelare
STM nu este un dispozitiv optic cu ocular, unde puteți privi în ochi. Acesta este un instrument computerizat cu un vârf special, care poate fi amplasat foarte aproape de suprafața de testare. Pe măsură ce vârful se mișcă, electronii alunecă prin golul dintre vârf și materialul de suprafață. Drept urmare, se poate înregistra un curent electric. La cea mai mică schimbare a distanței dintre suprafață și vârf - electrod, rezistența curentului electric se modifică.
După cum au văzut atomii
O suprafață care ni se pare perfect netedă este foarte, foarte umflată la nivel atomic. Un electrod înregistrează fiecare altitudine, chiar dacă nu depășește dimensiunea unui atom.Calculatorul desenează o hartă tridimensională a suprafeței, luând în considerare fiecare dintre atomii săi. Drept urmare, putem „vedea” atomii.
Folosind STM, oamenii de știință au învățat cum să manipuleze atomii. La început, atomii sunt răciți la minus 270 de grade Celsius, care este foarte aproape de temperatura zero absolută, la o temperatură atât de scăzută, atomii devin aproape nemișcați.
Folosind electrodul STM în acest caz, se poate utiliza câmpul magnetic pentru a deplasa atomii, după cum se consideră potriviți și chiar pentru a scrie cuvinte pe suprafața substanței. Aceste cuvinte sunt scrise în același mod ca și cuvintele din cărți pentru nevăzători în Braille. Aceste litere atomice pot fi citite doar folosind STM.