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Microscopio túnel Guía de uso |
Con un microscopio de efecto túnel (también conocido como STM) se pueden observar objetos tan pequeños como nanómetros. Se trata de un dispositivo científico fundamental para el estudio y observación de superficies a nivel atómico.
En esta guía ilustraremos las características, funciones y componentes de un microscopio de efecto túnel capaz de permitir a los usuarios examinar y manipular átomos individuales. Los entusiastas de la microscopía necesitan mantenerse conectados para satisfacer todas sus dudas y curiosidades.
🔬 Descripción
En un microscopio de efecto túnel de barrido hay un voltaje eléctrico entre la punta del sensor y la superficie de la muestra a examinar. Este voltaje permite el paso de corriente entre la muestra y el sensor: esta es la conocida corriente de túnel.
La distancia entre la punta del sensor y la superficie de la muestra es de solo unos pocos nanómetros.
Si la distancia entre la punta del sensor y la superficie de la muestra cambia, la intensidad de la corriente de túnel también cambios. Además, algunas irregularidades de la superficie podrían provocar posibles variaciones en la distancia.
Al medir la intensidad de la corriente, también puedes saber la distancia en la zona elegida. La estructura de la superficie de la muestra se visualiza en la pantalla de la computadora.
El microscopio de efecto túnel de barrido representa una mejora significativa con respecto a otros microscopios de sonda de barrido. Fue inventado en el Instituto de Investigación de IBM en Rüschlikon por Gerd Binnig y Heinrich Rohrer; Ambos recibieron el Premio Nobel por esta invención en 1986.
🔬 Cómo funciona
El funcionamiento de un microscopio de efecto túnel no es nada complicado. Al modificar la distancia entre la punta metálica y la superficie de la muestra, se puede observar la morfología de las estructuras superficiales y medir simultáneamente la densidad de estados. Sin embargo, debido a la tecnología de "túnel", los átomos no pueden estudiarse como esferas rígidas. Si se acercan dos átomos, un electrón puede saltar de un lado a otro. style="background-color:#EFF0F1;border-color:#ffffe0;color:#333333;border-radius:3px;-moz-border-radius:3px;-webkit-border-radius:3px;">
Un microscopio de efecto túnel de barrido permite realizar observaciones muy precisas. Además, este instrumento permite realizar aumentos de hasta 100 millones de veces en los átomos de la superficie.
Los microscopios de túnel de barrido también se pueden utilizar como equipo científico para trabajar con materiales conductores a nivel atómico y molecular. Con la punta del microscopio es posible pues operar sobre estructuras inorgánicas y orgánicas. Tanto de forma selectiva como a nanoescala.
Los microscopios de efecto túnel también permiten la manipulación del material biológico hasta sus componentes individuales.
Se entiende por material biológico el conjunto de células, núcleos, moléculas de ADN y, por tanto, una pluralidad de nanoobjetos que juntos constituyen los seres vivos.
🔬 Componentes principales
Los componentes principales de un microscopio de efecto túnel de barrido son:
- la punta de escaneo;
- un escáner;
- un sistema de aislamiento de vibraciones;
- la electrónica para controlar el dispositivo y para la interfaz de usuario.
La punta de escaneo está hecha de platino-iridio o tungsteno. A menudo también se utiliza el oro. Es gracias al ordenador que la punta mantiene su posición con respecto a la muestra de manera que Así como el escaneo del objeto examinado y la adquisición de datos son controlados por la computadora.
Al usar un microscopio de efecto túnel, la computadora también puede usarse para mejorar la imagen o procesarla mejor.
🔬 Microscopía de sonda de barrido
Para examinar la morfología de los cuerpos sólidos, debemos usar una sonda de barrido. microscopía (también conocida como Spm). El modelo de efecto túnel pertenece a esta categoría de microscopios y ha permitido observar la estructura atómica de las superficies. Con el avance de la tecnología, se inventaron otros dispositivos científicos importantes, como: el microscopio de fuerza atómica (AFM), el microscopio de fuerza magnética (MFM) y el microscopio de fuerza eléctrica (EFM).
Hoy en día, la microscopía de sonda de barrido es una de las más utilizadas debido a que está en constante evolución.
🔬 Modelos y precio
Los microscopios de efecto túnel son dispositivos compactos y fáciles de usar que permiten el estudio de las estructuras atómicas. Son herramientas diseñadas específicamente para fines educativos o de investigación. En el mercado existen numerosos modelos que difieren en rango de precio, requisitos del sistema y características técnicas. En la mayoría de los casos, en los paquetes también se incluyen los siguientes elementos: CD de instalación con software de medición y control, cubierta con lente, placa de experimentación antivibración, juego de herramientas para preparar puntas a medida, alambre de platino-iridio, muestras (grafito, oro), cabezal de escaneo con cable de conexión, juego de portamuestras. Estos son microscopios utilizados en laboratorios y por esta razón pertenecen a un rango de precio alto. Estos no son dispositivos que se puedan comprar con fines recreativos o simplemente por pasión. La técnica de observación también puede ser tridimensional.
Los microscopios de efecto túnel se utilizan no solo en condiciones como el ultra alto vacío, sino también en agua, aire, gases ambientales y otros líquidos a temperaturas que van desde cero kelvin hasta unos pocos cientos de grados Celsius.
🔬 Conclusiones
Cuando Al decidir comprar un microscopio, Se debe dar importancia a los materiales de construcción. Si la calidad de las lentes y objetivos es máxima, entonces estamos ante un producto de calidad. También preste atención al condensador y a la tabla de traducción. Esto último es fundamental para permitir movimientos precisos de la preparación que vamos a observar.
También es importante que la estructura de soporte del microscopio sea resistente. Mejor si está hecho de metal porque es un material resistente y ciertamente más duradero en comparación con el plástico. Este último material se utiliza para productos de gama baja. Las marcas más conocidas en cuanto a calidad son sin duda Motic y Konus. Más accesibles son los microscopios Seben y AmScope. Sin embargo, cuando hablamos de microscopios de túnel nos referimos a aparatos que se utilizan en el ámbito educativo y de la investigación y que suponen un gasto de miles de euros. Nada que ver, por tanto, con aparatos utilizados como hobby.
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