浙江大學胡歡研究員團隊及其合作者發明了一種新型納米球探針技術，可精準測量納米到微米尺度範圍的界面，填補了球形原子力顯微鏡探針在納米尺度的測量「盲區」。相關論文日前刊發在國際界面研究領域著名期刊《蘭格繆爾》（Langmuir）。
原子力顯微鏡是探究納米尺度物質世界的重要工具，其感知外界的「觸角」就是探針。球形原子力探針在形變、硬度、力學等方面更具優勢，可精準地測試樣品的力學特性，不易破壞樣品。但傳統顯微鏡上的球形探針尺寸在1到10微米，缺乏在納米尺度的測量能力。探針通過膠水粘貼，遇到高溫或液體極易脫落。這些問題，成為納米摩擦學領域的技術瓶頸。
胡歡把納米製造工業中一個小瑕疵「變廢為寶」，開創性地加工出球形原子力顯微鏡探針。科研人員通過聚焦離子刻蝕(FIB)在普通原子力顯微鏡探針上雕刻出一個平臺，然後在平臺上精準定位，注入高能氦離子束，使得單晶矽隆起，實現了一種穩定可靠的納米球探針技術納米製造工藝。具有高解析度、高準確性、耐高溫的球形探針由此製造而成了，球針尖的直徑實現了在100納米到1微米之間精確調控，填補了這一領域空白。
專家認為，這項創新不但實現了亞微米/納米球的位置、尺寸和形狀精準可控，而且亞微米/納米球與探針的原生一體式結構確保了高結合強度和針尖表面無汙染。新的探測工具的製造，將有利於促進納米摩擦學、生物材料的測試和研發，以及分子之間力的測量，對材料學、摩擦學、生物醫學都會起到很好的推動作用。