原子力顯微鏡是一種用于研究材料表面納米級特性的強大工具。以下是AFM原子力顯微鏡的一些經(jīng)典案例介紹：

表征納米量級絕熱層：

研究人員利用原子力顯微鏡在納米量級對超薄絕熱層的電學和熱學特性進行了表征。這些絕熱層由石墨烯、二硫化鉬（MoS2）以及二硒化鎢（WSe2）等單層二維材料以不同組合方式堆疊而成，其厚度僅為10個原子左右。研究結(jié)果顯示，這種超薄膜的絕熱性能與厚度在其一百倍的二氧化硅（SiO2）薄膜相當。此外，通過改變所用二維材料的組合方式，還可以人為調(diào)控異質(zhì)結(jié)的熱阻抗。

表征生物樣品：

AFM原子力顯微鏡可用于觀察生物樣品的結(jié)構(gòu)和自組裝過程。例如，研究人員使用原子力顯微鏡表征了鏈球菌素的結(jié)構(gòu)，觀察了產(chǎn)氣莢膜梭菌的膽固醇結(jié)合細胞溶素從孔隙形成前到孔隙組裝一起的轉(zhuǎn)變過程。

測量納米力學性質(zhì)：

AFM原子力顯微鏡也被用于測量細胞的剛度。通過在液體環(huán)境中對細胞進行壓縮應(yīng)變測試，結(jié)合原子力顯微鏡的力-壓痕曲線，可以測量細胞的彈性和附著力。這種技術(shù)為研究細胞的力學行為以及與時間相關(guān)的細胞行為提供了有力的工具。

此外，AFM原子力顯微鏡還可以應(yīng)用于測量樣品表面的摩擦力，通過側(cè)向力顯微鏡（Lateral Force Microscopy）模式實現(xiàn)。

這些案例展示了原子力顯微鏡在納米科學研究領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，它對于揭示材料表面的納米級特性、理解生物系統(tǒng)的微觀行為以及探索新材料的性能等方面具有重要意義。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，AFM原子力顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域還將進一步拓寬。