Microscopía electrónica de barrido
Microscopía electrónica de barrido
Scanning Electron Microscopy (SEM)
🔬🔎📚
En esta ocasión voy a comentar sobre este tipo de microscopía que es realmente interesante. Esta técnica permite ver en detalle estructuras superficiales microscópicas y nos abre un mundo increíble que nuestro ojo desnudo es incapaz de ver.
Como siempre acompaño
el relato con imágenes, que, en este caso, hablan por sí solas.Son impactantes.
📚🔬¿Qué es la microscopía electrónica de barrido?
El microscopio electrónico de barrido (SEM, por sus siglas en inglés Scanning Electron Microscopy) es un instrumento que utiliza un haz de electrones de alta energía para generar una variedad de señales sobre la superficie de muestras sólidas.
Las señales que proceden de las interacciones de la muestra con los electrones revelan información sobre dicha muestra, incluida su morfología externa, como la textura y la forma.
Además, proporciona información sobre la composición química, la
estructura cristalina y la orientación de las moléculas de los materiales que
componen la muestra. Los datos se recopilan sobre un área seleccionada de la
superficie de la muestra y se genera una imagen bidimensional que muestra
variaciones espaciales.
📚🔬¿Qué se puede ver con este microscopio?
Este instrumento permite ver áreas que van desde aproximadamente 1 cm a 5 micras de ancho. Estas imágenes se pueden visualizar en un modo de escaneo que usa técnicas de SEM convencionales (con amplificaciones que va desde 20X hasta aproximadamente 30,000X y una resolución espacial de 50 a 100 nm).
Esto
significa que si algo tiene un tamaño de 50 nm (0,00000005 m, muy pequeño o
0,000001 m, también muy pequeño), con este microscopio lo veríamos de 20 a
30,0000 veces más grande.
Figura 1. Ejemplos de imágenes de SEM. Bacterias E.coli y una fotografía de un ácaro.
Figura
2.
Ejemplos de imágenes de SEM. Cristales de hielo y bacterias.
Figura
2.
Granos de polen visto con un microscopio SEM.
Los granos de polen no son todos iguales y podemos identificar especies de plantas a través de sus granos de polen mediante SEM.
Breve resumen de los Principios fundamentales de SEM
Básicamente los electrones son acelerados dentro de este equipo, transportando cantidades significativas de energía cinética. Esta energía se disipa como señales producidas por las interacciones de los electrones cuando estos chocan con la muestra sólida y se desaceleran.
Estas señales se denominan electrones secundarios que producen las imágenes de SEM). Estos electrones secundarios se utilizan comúnmente para obtener imágenes de las muestras permitiéndonos la morfología y la topografía de las muestras.
Instrumentación de microscopía electrónica de barrido (SEM)
Los componentes esenciales de todos los microscopios SEM incluyen:
Fuente de electrones (“gun”)
Lentes de electrones
Etapa de muestra
Detectores para todas las señales de interés
Dispositivos de visualización/salida de datos
Requisitos de infraestructura:
Fuente de alimentación
Sistema de vacío
Sistema de refrigeración
Suelo sin vibraciones
Sala libre de campos magnéticos y eléctricos ambientales
Las aplicaciones de esta tecnología
La microscopía electrónica de barrido se usa habitualmente para generar imágenes de alta resolución. Se puede ver la forma de objetos y medir de forma precisa las características de objetos muy pequeños de hasta 50 nm.
También se emplea para mostrar variaciones
espaciales en las composiciones químicas (pero eso es más complejo y supera la
intención de esta entrada). Estas serían si al lector le interesa investigar:
1) adquisición de mapas
elementales o análisis químicos
2) discriminación de fases
basada en el número atómico medio
3) mapas de composición
basados en diferencias en los "activadores" de elementos traza
(típicamente metales de transición y elementos de tierras raras) usando CL.
Figura 5. Así se ve un microscopio SEM moderno.
¡Un ejemplo más! estas imágenes son tan increíbles! podemos ver el detalle del mudo micro en 3D y tiene unas formas impactantes
Figura 6. Cabeza de una hormiga por SEM.
Adaptado de Santa Barbara-Museum of Natural History.
La microscopía es muy diversa y cada nuevo instrumento que el humano inventa lo hace más sofisticado y nos permite ver los mundos dentro de mundos. Esto nos acerca cada vez más a entender la naturaleza y los fenómenos que en ella suceden a todos los niveles que podemos imaginar.
Referencias
Soy Licenciada en Ciencias Biológicas y tengo un PhD en Química Biológica. Escribo esta página basada en mi experiencia como docente e investigadora y utilizo fuentes de información confiables para la redacción de los artículos:
