Сканирование образца в атомно-силовом микроскопе — неторопливая процедура, при которой игла перемещается над поверхностью, выстраивая картину рельефа строка за строкой, на каждую из которых уходит по 1-2 секунды. Если образец статичный, так можно получить его снимок с разрешением до атомного уровня, но если он меняется, съемку выполнить не удастся.

Новый инструмент позволяет получать изображения наномасштабных химических процессов с частотой кадров, близкой к кинематографическому стандарту. В частности, исследователи сняли ролик об изменениях пробы кальцита размером 70х70 мкм, которую сперва погрузили в деионизованную воду, а потом обработали серной кислотой, — на записи видно, как кислота постепенно растворяет минерал.

Особенность такого микроскопа — сканер с двумя исполнительными механизмами, один из которых быстро перемещает образец на малые расстояния, а второй — медленнее, но охватывает большую дистанцию. Механизмы работают синхронно, при этом их взаимное влияние компенсируется с помощью управляющих алгоритмов. Наряду с этим были оптимизированы другие компоненты микроскопа, в результате скорость сканирования удалось довести до 4 тыс. строк или 10 кадров в секунду. Со временем разработчики собираются увеличить этот показатель до 30 кадров в секунду.