La microscopía electrónica se nutre de, por ejemplo, el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido.
El microscopio electrónico es un dispositivo tecnológico que ofrece imágenes de pequeños elementos a partir del uso de electrones para su funcionamiento, y no de luz visible o fotones. Esta particularidad permite que con estos aparatos se consigan mayores amplificaciones en comparación a las logradas con un microscopio óptico.
Este invento, cuya primera versión estuvo a cargo de Max Knoll, Bodo von Borries y Ernst Ruska, es útil para apreciar la ultraestructura de diversos organismos y elementos como metales, tejidos, células, virus, etc (con los de barrido, en particular, es posible escanear la superficie de un microorganismo). Vale mencionar, asimismo, que estos microscopios se aprovechan para efectuar análisis de fallas y controles de calidad, por ejemplo. También son útiles para estudiar a los circuitos integrados.
No se puede dejar de remarcar que este dispositivo, concretamente el microscopio electrónico de transmisión, es un excelente recurso en casos en los cuales no es posible implementar la técnica conocida como cristalografía de rayos X. Ante esa situación, con la intención de establecer cómo están dispuestos los átomos en un determinado sólido, se apela a la cristalografía de electrones. Mediante la práctica de microscopía electrónica de transmisión se efectúa el estudio de tomografía electrónica (o criotomografía, enmarcada en la modalidad de criomicroscopía electrónica), el cual requiere que el preparado se congele en condiciones que faciliten el proceso de vitrificación.
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ResumenCaracterísticas del microscopio electrónico
El microscopio electrónico presenta una serie de características que lo diferencian del resto de los aparatos de su estilo.
Aunque al reconstruir los orígenes de este dispositivo se menciona a varios científicos, no hay unanimidad ni certeza absoluta al tener que señalar al primer responsable del desarrollo del microscopio electrónico de transmisión, por ejemplo. Sí se admite como figuras claves a Bodo von Borries, Ernst Ruska y a Max Knoll. De considerar los registros de patentes, entonces se reconoce a Reinhold Rüdenberg como el creador del microscopio electrónico, así como a Manfred von Ardenne se le atribuye haber sido el artífice del microscopio electrónico de barrido. Con los años, cada variedad fue mejorándose y evolucionando.
En la actualidad, los expertos resultan beneficiados al efectuar estudios más precisos gracias a que un microscopio electrónico de transmisión equipado con una óptica de avanzada acepta hasta dos millones de aumentos.
Una cámara de vacío, lentes electromagnéticas, un filamento (por lo general, de tungsteno), una fuente de electrones y una pantalla de carácter fluorescente o placa fotográfica son los componentes esenciales de los microscopios electrónicos.
Los electrones son fundamentales para el funcionamiento de los microscopios electrónicos.
Ventajas y limitaciones
Los microscopios electrónicos modernos, aunque tienen algunas limitaciones en ciertas versiones, les brindan múltiples ventajas y posibilidades a los investigadores. Con uno de ellos, por describir un caso puntual, un grupo de científicos pudo observar en alta resolución detalles de un meteorito bautizado como Winchcombe. Dicho aparato es ideal para poner el foco en compuestos que presentan un elevado contenido de carbono y verlos en resolución atómica.
También es enriquecedor saber que, en la ciudad argentina de Rosario, el Centro Científico Tecnológico CONICET ha llegado a brindar servicios centrados en la microscopía electrónica de barrido. Gracias a ella (y a la fuente de electrones instalada en el equipo) se visualiza una imagen con mucho zoom sin pérdida de resolución ni de nitidez, es posible examinar muestras biológicas y se consigue aprovechar en la práctica el método basado en la difracción de electrones por retrodispersión.
En Santa Cruz de Tenerife, por indicar otra realidad, la Universidad de La Laguna anunció la incorporación de un microscopio electrónico de transmisión de alto contraste a su área de Servicio General de Apoyo a la Investigación (SEGAI).
En cuanto a desventajas aparecen como puntos a mejorar en determinados dispositivos su apertura restringida, aberraciones asociadas a los lentes y la necesidad de preparar las muestras con anticipación a fin de garantizar su fijación y que estén al vacío.
La microscopía electrónica permite analizar toda clase de partículas y caracterizar nanomateriales, por ejemplo.
Tipos de microscopio electrónico
Al buscar información sobre los distintos tipos de microscopios electrónicos que se han desarrollado a lo largo de la Historia salen a la luz dos categorías principales.
Una de ellas da cuenta de la existencia de, por ejemplo, un equipo de microscopía electrónica de transmisión (TEM). Esta clase de instrumento que requiere un corte de muestra en capas finitas es capaz de ampliar hasta un millón de veces una imagen.
La otra variedad importante alimenta a la modalidad de microscopía electrónica de barrido (SEM), la cual trabaja sobre una muestra que se recubre con un manto delgado de metal y se barre con electrones disparados desde una especie de cañón.
Se han diseñado, asimismo, aparatos de microscopía de efecto túnel de barrido (STM), de microscopía de emisión de campo (FEM) y de microscopía de iones de campo (FIM). Tampoco hay que pasar por alto las técnicas y tecnologías centradas en la microscopía de fuerza atómica (AFM), la microscopía de haz de iones enfocado (FIB) y la microscopía de reflexión de electrones de alta energía (RHEED), entre otras.
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