میکروسکوپ نیروی اتمی دستگاهی است که برای بررسی خواص و ساختارهای سطحی مواد در ابعاد نانومتری به کار می‌رود. قدرت تفکیک فوق‌العاده قابل حصول توسط میکروسکوپ نیروی اتمی، این دستگاه را به ابزاری کلیدی در فناوری نانو تبدیل کرده است. بخش اصلی یک میکروسکوپ نیروی اتمی استاندارد متکی به تشخیص تغییر حرکت مکانیکی یک نوسانگر میکرونی در هنگام نزدیک شدن به نمونه برای تصویر برداری است. علیرغم استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در بسیاری از تحقیقات رایج و کاربردی، ساخت نوسانگرهای مکانیکی میکرونی هنوز فرآیندی پیچیده و پر هزینه است که نیازمند پلتفرم‌های اختصاصی است. در صورتی که بتوان از یک نوسانگر ماکروسکوپی در میکروسکوپ نیروی اتمی استفاده کرد می‌توان این دستگاه را به ابزاری برای استفاده در طیف وسیعتری از کاربردها تبدیل کرد.
به گفته Niguès عضو این تیم تحقیقاتی، استفاده از این بازوی تنظیم U شکل (tuning fork) به میزان قابل توجهی هزینه‌ی ساخت میکروسکوپ را کاهش می‌دهد و استفاده از آن را بسیار ساده می‌کند. بعلاه این میکروسکوپ نیروی اتمی اصلاح شده که محققان آن را MicroMegascope نام گذاری کرده‌اند می‌تواند برای تصویر برداری از اشیا غوطه‌ور در آب بدون کاهش کیفیت و بدون نیاز به تطبیق پذیری خاص استفاده شود. در مقایسه با میکروسکوپ‌های نیروی اتمی که با افت کیفیت تصویر مواجه هستند و نیاز به پروب‌های خاص برای استفاده در مایع دارند، این یک مزیت بزرگ به حساب می‌آید.
از زمان اختراع میکروسکوپ نیروی اتمی توسط دانشمندان مرکز تحقیقاتی IBM در اواسط دهه هشتاد میلادی، این دستگاه به یک ابزار آزمایشگاهی استاندارد با طیف وسیعی از کاربردها تبدیل شده است. یک میکروسکوپ نیروی اتمی با روبش یک نوسانگر بر روی سطح یک نمونه، نقشه توپوگرافی سطح را ایجاد می‌کند. با نزدیک شدن نوسانگر میکرونی به سطح نمونه، نیروهای متقابل بین نوک نوسانگر و سطح نمونه باعث تغییر در حرکت مکانیکی نوسانگر می‌شوند. با اندازه گیری این تغییرات، توپوگرافی سطح نمونه با قدرت تفکیک میکرونی بازسازی می‌شود.
شماتیک میکروسکوپ نیروی اتمی اصلاح شده (MicroMegascope)؛ نوسانگر یک بازوی U شکل است که در انتهای شاخه‌ی پایینی آن یک نوک تنگستنی و بر روی شاخه بالایی آن یک شتاب سنج متصل شده است. همچنین منحنی‌های رزونانس برای نوسان شاخه‌های بازو در حالت‌های مختلف نشان داده شده است.
MicroMegascope مشابه یک میکروسکوپ نیروی اتمی معمولی کار می‌کند و تنها تفاوت آن با یک میکروسکوپ نیروی اتمی معمولی، استفاده از یک بازوی تنظیم کننده چند سانتیمتری U شکل به عنوان نوسانگر است. این بازوی دو شاخه‌ای نسبتا طویل که یک نوک (tip) تنگستنی تیز به انتهای یکی از شاخه‌های آن متصل شده، اساسا به صورت یک دستگاه جرم- فنر (mass-spring system) رفتار می‌کند. شتاب سنجی که به شاخه‌ی دیگری از این بازوی U شکل متصل شده، شتاب بازو را اندازه گیری می‌کند؛ این شتاب با دامنه نوسان بازو نسبت مستقیم دارد. محققان نشان داده‌اند با وجود بزرگی و جرم بازوی نوسان کننده، تصاویری که توسط MicroMegascope گرفته شده دارای کیفیتی مشابه تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ نیروی اتمی معمولی هستند و چالش دشواری برای ساخت هم وجود ندارد.
محققان امیدوارند در آینده MicroMegascope دامنه کاربرد میکروسکوپ نیروی اتمی را توسعه دهد. به دلیل بزرگ بودن نوسانگر، نه تنها نوک‌های نانومتری بلکه برای مثال امکان اتصال نوک‌های کروی ماکروسکوپی نیز وجود دارد. علاوه بر این، نوسانگر دارای ثبات بیشتر، همراه با قابلیت کار در محیط‌های مایع با ویسکوزیته بالا است. تمام این قابلیت‌ها می‌توانند راهگشای کاربردهای جدیدی برای تصویر برداری باشند.
