Desarrollo de control retroactivo acústico para aplicaciones en microscopios de barrido de fuerza atómica

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo desarrollar un control retroactivo que mantenga la sonda y la muestra a una caída de amplitud de interacción constante y usarlo para aplicaciones en microscopios de fuerza atómica. La metodología de esta investigación es de tipo tecnológico, ya que se va construir parte del prototipo de un Microscopio de Fuerza Atómica, el tipo de nivel que se desarrolló fue descriptivo, experimental con un enfoque de reingeniería. Una de las técnicas que se aplicó fue la caracterización y calibración para cada parte del sistema retroalimentador, como también la utilización de métodos y procedimientos para la aproximación de la gráfica de estabilización y la obtención de las constantes del control Proporcional, Integral y Derivativo - PID; los instrumentos de laboratorio que se usaron en su desarrollo, fueron: un osciloscopio, multímetro, fuente de voltaje +48 V, fuente simétrica +12 V 0 V -12 V, sintetizador AD9851. Para la adquisición de materiales, una parte fue financiada por el Fondo de Desarrollo Socioeconómico de Camisea - FOCAM y la otra por el tesista. Como resultados se obtuvo que el sistema de control retroactivo mejoró la estabilización de la sonda para una caída de amplitud del 20% de interacción, y este podría ser usado como un microscopio si se le añade posicionadores piezoeléctricos en los ejes X y Y, pero se debe tener en cuenta que tiene un tiempo de estabilización relativamente grande, de unos 75ms y eso haría que demore en reconstruir la superficie de la muestra. Por ultimo como conclusión se logró desarrollar un control retroactivo para aplicaciones en microscopios de fuerza atómica cuyos beneficios se verán reflejados en las áreas de medicina, biofísica y nanomateriales para la caracterización de muestras en el rango de los nanómetros