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En este trabajo se resumen las características del microscopio de efecto túnel
Tipo: Apuntes
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UNIVERSIDAD CATÓLICA NUESTRA SEÑORA DE LA ASUNCIÓN FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD CARRERA DE MEDICINA
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Alumnas:
Como la ciencia evoluciona constantemente hace pocos años se ha diseñado un nuevo microscopio que puede mejorar aún más el poder resolutivo y obtener con mejores detalles todas las estructuras.
El Microscopio Electrónico de Efecto Túnel es considerado uno de los más potentes, permite observar muestras a nivel atómico. Dicho dispositivo posee una resolución de 0,1nm con la que podemos observar detalladamente múltiples estructuras.
(W<3Å). En esta situación, la tensión de voltaje causará que los electrones realicen el efecto túnel entre la punta y la muestra, creando una corriente que puede ser medida. Una vez que el "tunelamiento" es estabilizado, la tensión de voltaje de la punta y su posición con respecto a la muestra pueden ser variadas (con los detalles de esta variación dependiendo del experimento) y los datos son obtenidos de los resultantes cambios en corriente.
Si la punta es movida a través de la muestra en el plano x-y, los cambios en la altura de la superficie y la densidad de estados causan cambios en la corriente; estos cambios son mapeados en imágenes. El cambio en la corriente con respecto a la posición puede en sí mismo ser medido, o bien, puede ser medida la altura de la punta, z, correspondiente a una corriente constante. Estos dos modos de operación son llamados modo de altura constante y modo de corriente constante, respectivamente.
En el modo de corriente constante, la electrónica de retroalimentación ajusta la altura por un voltaje al mecanismo piezoeléctrico de control de altura. Esto lleva a una variación de altura y así la imagen viene de la topografía de la punta a través de la muestra y da una superficie de densidad de carga constante; esto significa que el contraste en la imagen es debido a variaciones en la densidad de carga. En el modo de altura constante, el voltaje y la altura se mantienen ambos constantes mientras que la corriente cambia para impedir que el voltaje cambie; esto lleva a una imagen hecha de cambios de corriente sobre la superficie, que pueden ser relacionados a la densidad de carga.
El beneficio de usar un modo de altura constante es que es más rápido, debido a que los movimientos del piezoeléctrico requieren más tiempo para registrar el cambio de altura en el modo de corriente constante, que el cambio de voltaje en el modo de altura constante.
Todas las imágenes producidas por STM están en escala de grises, con color opcionalmente añadido en post-procesado para enfatizar visualmente características importantes.
Además de escanear a través de la muestra, la información sobre la estructura electrónica a una localización dada en la muestra puede ser obtenida por medio de barrer el voltaje y medir la corriente en un lugar específico. Este tipo de medida es llamada espectroscopia de efecto túnel (STS por sus siglas en inglés) y típicamente resulta en un mapa de la densidad de estados locales como una función de la energía en la muestra. La ventaja de la STM sobre otras medidas de la densidad de estados reside en su habilidad para hacer medidas extremadamente locales: por ejemplo, la densidad de estados en un sitio de impureza puede ser comparada con la densidad de estados lejos de las impurezas.
Frecuencias de imágenes de al menos 1 Hz permiten realizar la llamada Video-STM (es posible más de 50 Hz). Esto puede ser usado para escanear la difusión de superficie.
Los componentes de un STM incluyen la punta de exploración, un piezoeléctrico de altura controlada, escáner x-y, control muestra-a-punta, sistema de aislamiento de vibraciones y computadora.
La resolución de una imagen está limitada por el radio de curvatura de la punta del STM. Además, si la punta tiene dos puntas en vez de una, pueden observarse irregularidades en la imagen obtenida; esto lleva a "imágenes de doble punta", una situación en la que ambas puntas contribuyen al efecto túnel y en la que se percibe una imagen duplicada. Por tanto ha sido esencial desarrollar procesos para obtener consistentemente puntas afiladas y útiles. Recientemente se han utilizado nanotubos de carbono con este propósito.
La punta puede estar fabricada de tungsteno o platino-iridio, aunque también se utiliza el oro para ello. Las puntas de tungsteno están fabricadas habitualmente por grabado electroquímico, y las puntas de platino-iridio están fabricadas por corte mecánico.
Debido a la extrema sensibilidad de la corriente túnel a la altura, es imperativo un apropiado aislamiento de vibraciones o un cuerpo extremadamente rígido del STM para obtener resultados útiles. En el primer
Vista esquemática de un microscopio de efecto túnel.
Imagen de reconstrucción sobre una superficie limpia de oro.
microscopio-de-efecto-de-tunel/
en: https://ahombrosdegigantescienciaytecnologia.wordpress.com/ 2016/07/22/el-microscopio-de-efecto-tunel-binnig/
nanocienciainforma.wordpress.com/microscopio-de-efecto-tunel- scanning-tunneling-microscope-stm/
Se espera que este trabajo pueda demostrar las características esenciales y bondades del microscopio y las contribuciones que este tiene en la Biología. Con los avances tecnológicos cada año va descubriendo nuevas formas de estudio que ayudan a observar más clara y detalladamente.
Con el Microscopio de Efecto Túnel se ha podido visualizar imágenes con un mayor resolutivo, como también pueden ser identificadas células y secciones bien definidas aunque ellas puedan sufrir un daño estructural notable.
