Atomimikroskooppi on periaatteessa erittäin terävä värähtelevä neula, jolla tutkitaan näytteen pintaa. Texasin yliopiston Dallasin yksikössä on kehitetty atomivoimamikroskooppi, joka on ahdettu yhdelle pienen kolikon kokoiselle sirulle.
Mikroskooppi on MEMS-pohjainen piiri, jonka koko on noin yksi neliösentti. Oheisessa kuvassa piiri näkyy piirikortilla, jossa on lisäksi mittapään liikettä ohjaava piiristö antureineen.
Standardi atomimikroskooppi on iso laite, jossa on useita ohjausjärjestelmiä, elektroniikkaa ja vahvistimia. Kaiken tämän kutistaminen yhdelle piisirulle on iso edistysaskel, joka tekee atomimikroskoopeista paitsi selvästi aiempaa pienempiä, myös merkittävästi edullisempia.
IEEE:n Microelectromechanical Systems -lehdessä kuvattu innovaatio on periaatteltaan samanlainen kuin perinteinen mikroskooppi. Laite koostuu pienestä jousesta, jonka toisessa päässä on terävä kärki. Tämä kärki liikkuu edestakaisin tutkittavan objektin pintaa. Nämä liikkeet tulkitaan kuvaksi. Mikroskooppi tuottaa tutkittavasta pinnasta nanomittaluokan tarkan kuvan.
Atomimikroskoopilla saadaan pinnasta merkittävästi optisia mikroskooppeja tarkempi kuva. Älypuhelimien MEMS-komponenteista tutulla tekniikalla mikroskooppi saatiin kutistettua neliösentin kokoiseksi.
Perinteinen atomimikroskooppi maskaa opetuskäyttöön 30-40 tuhatta dollaria ja laboratoriotason laite jopa yli puoli miljoonaa dollaria. MEMS-pohjainen ratkaisu kutistaa laitteen hinnan murto-osaan. MEMS-tuotannossa mikroskooppeja voidaan kerralla valmistaa satoja, joten hinta putoaa väistämättä.
Hinnan pudotessa atomimikroskooppeja voitaisiin käyttää muuallakin kuin tutkimustyössä laboratorioissa. Esimerkiksi puolijohdetuotannossa MEMS-pohjaisia atomimikroskooppeja voitaisin käyttää piikiekkojen pinnan tarkistukseen.