物理學家使用原子力顯微鏡（AFM）獲得極小物質的“圖像”,。原子力顯微鏡在本質上是一種微型機械探頭,，探頭在樣本表面移動，發(fā)射出的光束的移動被記錄下來,，并轉換為樣本表面的可見圖像（或剖析圖）,。

通過把原子力顯微鏡與觸覺設備連接，操作人員可以直觀地控制顯微鏡探頭的移動,。操作人員手部的動作會被縮小數(shù)百萬倍,，并施加到探頭上。光束可以對無窮小力作出反應,，光束的偏差會被放大數(shù)百萬倍,，然后反饋到操作人員的手部。

這種觸覺納米操縱系統(tǒng)可以讓操作人員感應到操作過程中樣本的實際運動。不同的操作模式適用于不同的應用領域,，例如：碳納米管采用接觸式納米操控,；硅顆粒采用非接觸式操控。除了納米操控本身,，觸覺納米操縱系統(tǒng)還可以記錄操控過程中的全部信號,，便于對納米力學實驗進行量化解析,。