1. Microscopia a forza atomica (AFM):
- L'AFM è una tecnica che utilizza una sonda affilata per scansionare la superficie di un materiale. Scansionando la sonda sui singoli atomi, gli scienziati possono creare immagini tridimensionali della struttura atomica su una superficie.
2. Microscopia a effetto tunnel (STM):
- STM è un'altra tecnica di microscopia con sonda a scansione che utilizza una punta conduttrice affilata per scansionare una superficie. Quando viene applicata una tensione tra la punta e il materiale, tra loro scorre una corrente tunnel. Le variazioni di questa corrente tunnel forniscono informazioni sulla struttura elettronica e sulla topografia degli atomi sulla superficie.
3. Microscopia elettronica a trasmissione (TEM):
- TEM utilizza un fascio focalizzato di elettroni ad alta energia per passare attraverso un campione sottile. Gli elettroni trasmessi interagiscono con gli atomi all'interno del campione, producendo immagini ad alta risoluzione. Il TEM può rivelare la struttura interna dettagliata degli atomi e la loro disposizione in un materiale.
4. Microscopia elettronica a scansione (SEM):
- Il SEM utilizza un fascio focalizzato di elettroni per scansionare la superficie di un materiale. Gli elettroni incidenti interagiscono con gli atomi del campione, emettendo elettroni secondari e altri segnali che possono essere rilevati e utilizzati per creare immagini della topografia e della composizione della superficie.
5. Cristallografia a raggi X:
- La cristallografia a raggi X utilizza la diffusione dei raggi X da parte degli atomi all'interno di un reticolo cristallino per determinare la disposizione e le posizioni degli atomi in un cristallo. Analizzando i modelli di diffrazione prodotti, gli scienziati possono dedurre la struttura atomica e le proprietà cristallografiche dei materiali.
6. Modellazione e simulazione molecolare:
- Gli scienziati utilizzano tecniche computazionali e software per creare modelli virtuali di molecole e atomi. Questi modelli possono essere utilizzati per simulare e visualizzare interazioni, comportamenti e proprietà atomiche a livello molecolare.
7. Microscopia elettronica criogenica (Cryo-EM):
- Cryo-EM è una tecnica TEM specializzata eseguita a temperature estremamente basse per prevenire danni ai campioni biologici. Raffreddando e preservando rapidamente il campione in un ghiaccio vetroso, gli scienziati possono catturare immagini dettagliate di singole molecole e complessi macromolecolari, rivelandone le strutture con una risoluzione quasi atomica.
Queste tecniche e metodi consentono agli scienziati di visualizzare gli atomi in vari modi, fornendo preziose informazioni sulla loro struttura, disposizione e comportamento all'interno di diversi materiali e sistemi. La scelta dell'approccio di visualizzazione dipende dai materiali specifici, dalle proprietà e dal livello di dettaglio richiesti per l'indagine di ricerca.
