Hoy acabamos estos blog sobre lo que no se puede ver con dos microscopios de escala atómica. Veremos dos microscopios menos conocidos pero probablemente con más resolución que los microscopios electrónicos, los que mucha gente supone que son los más potentes. Vamos con ellos...
Microscopio de fuerzas atómicas (AFM)
El microscopio de fuerzas atómicas (Atomic Forces Microscope, AFM, por sus siglas en inglés) es un microscopio basado en pasar una punta muy fina (de uno o pocos átomos de anchura) sobre un material y registrar, mediante el movimiento de un fleje o voladizo acoplado a la punta, su altura, teniendo una sensibilidad en la altura menor a la de un átomo, pudiendo mapear una superficie para ver si estructura superficial.
En la parte posterior de la punta lleva un espejo que refleja un láser, que por reflexión cambia la trayectoria del láser reflejado, impactando en diferentes fotodiodos, significando una altura diferente cada uno de ellos. Os dejo un pequeño esquema:
 |
| Esquema de un AFM |
Este microscopio tiene la ventaja de que puede rastrear cualquier superficie, no siendo necesario que sea conductora (como por ejemplo en la microscopía electrónica). La principal limitación que tiene esta técnica es que la resolución máxima la marca la punta. Puntas menos "afiladas" darán resoluciones peores mientras que puntas muy afiladas, en teoría de un átomo de grosor, daría resoluciones atómicas en la altura.
Las puntas de AFM pueden ser funcionalizadas para cambiar su respuesta frente a ciertos grupos funcionales, metales o cualquier otra interacción. Esto puede hacer que sea más sensible a ciertas estructuras o hacerlo invisible a otras, dependiendo del interés del operador.
A continuación os dejo algunas imágenes obtenidas por AFM, podéis buscar más por Internet que, por cuestión de derechos legales, no puedo poner aquí:
Microscopio de efecto túnel (STM)
El microscopio de efecto túnel (Scanning Tunneling Microscope, en inglés) es un microscopio que utiliza un curioso efecto cuántico, el efecto túnel, para tomar imágenes de superficies conductoras. El efecto túnel consiste en que una partícula cuántica atraviese una barrera que tiene mucha más energía que la partícula. El equivalente en el mundo macroscópico es atravesar una pared con una pelota de fútbol, es decir, que el balón atraviese la pared sin romperla ni romper el balón y sin ningún agujero en ella.
El STM funciona haciendo pasar una punta conductora sobre el material, haciendo que pase una pequeña corriente por efecto túnel (recordemos que el aire es un aislante y que harían falta potenciales mucho más grandes de los usados en STM para romper el dieléctrico del aire). Se puede medir en STM de diferentes modos: Uno de ellos registra la señal como la intensidad de corriente que pasa mientras que otro eleva la punta con ayuda de un piezoeléctrico hasta que la intensidad permanece constante.
La principal desventaja es que el material a examinar debe ser conductor, no pudiéndose metalizar como en el caso de las microscopías. Además los tiempos de análisis son largos, también para AFM.
 |
| Lámina de oro por STM |
Hasta aquí el post de esta semana. Espero que hayas aprendido que hay otras maneras de ver lo que no se ve y no sólo con la ayuda de un microscopio, sino con otras técnicas avanzadas.
Nos vemos en el próximo post!!