Ley de Coulomb afirma que la fuerza de fricción entre dos superficies en contacto es directamente proporcional a la fuerza normal entre ellas. Por lo tanto, la punta de un microscopio de sonda de barrido solo experimentará fricción cuando esté en contacto con la superficie. Para evitar que la punta choque contra la superficie, la fuerza normal debe mantenerse lo suficientemente pequeña. Esto se puede lograr utilizando un voladizo blando con una constante elástica baja.

Para calcular la fuerza normal crítica utilizamos la siguiente fórmula:

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F_n ≤ µF_t

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dónde:

- F_n es la fuerza normal entre la punta y la superficie

- F_t es la fuerza tangencial aplicada a la punta

- μ es el coeficiente de fricción entre la punta y la superficie

Para un microscopio de sonda de barrido típico, el coeficiente de fricción está entre 0,2 y 0,5. Si asumimos una fuerza tangencial de 1 nN, la fuerza normal crítica estaría entre 0,2 nN y 0,5 nN. Esta es una fuerza muy pequeña y es fácil que la punta choque contra la superficie si la fuerza normal no se controla adecuadamente.

Para evitar que la punta se rompa, el microscopio de sonda de barrido debe operarse en modo sin contacto o con contacto intermitente. En el modo sin contacto, la punta se mantiene a unos pocos nanómetros por encima de la superficie y no toca la superficie en absoluto. En el modo de contacto intermitente, la punta entra en contacto con la superficie, pero se retrae inmediatamente antes de que pueda chocar contra la superficie.