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El mundo microscópico siempre ha sido un misterio para nosotros. En multitud de películas, series y libros los protagonistas consiguen hacerse muy pequeños y empiezan a describir un mundo extraordinario (salido de la cabeza imaginativa del autor), muy diferente del que entendemos como real. Pero, la verdad, es que no estamos tan alejados de observar cómo son realmente los componentes…
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Jetzt kostenlos anmeldenEl mundo microscópico siempre ha sido un misterio para nosotros. En multitud de películas, series y libros los protagonistas consiguen hacerse muy pequeños y empiezan a describir un mundo extraordinario (salido de la cabeza imaginativa del autor), muy diferente del que entendemos como real. Pero, la verdad, es que no estamos tan alejados de observar cómo son realmente los componentes más ínfimos que construyen toda la materia. Aunque, evidentemente, sigue existiendo una barrera que nuestros avances no han podido superar, la existencia de instrumentos como los microscópicos electrónicos nos permiten observar con nuestros ojos cosas que antes eran tan solo fantasía.
Un microscopio electrónico es un instrumento que ilumina mediante un haz de electrones acelerados. Se utilizan para estudiar e identificar las estructuras de objetos muy pequeños.
Dado que la longitud de onda de la luz es \(100\,000\) veces mayor que la de un electrón, los microscopios ópticos no pueden emplearse para identificar ciertas estructuras. Por eso, la infraestructura de diversas muestras biológicas e inorgánicas se examina con microscopios electrónicos. Estas muestras incluyen células, muestras de biopsias, cristales, metales, grandes moléculas, microorganismos, etc.
Fig. 1: Ejemplo de un microscopio electrónico.
Los microscopios electrónicos se emplean para crear micrografías electrónicas mediante la captura de imágenes con cámaras digitales especiales y capturadores de imágenes.
El primer prototipo de microscopio electrónico (que fue la primera demostración práctica del funcionamiento de un microscopio electrónico) fue desarrollado por Ernst Ruska, en 1931. Ese mismo año, Reinhold Rudenberg obtuvo la patente del microscopio electrónico.
Mientras que las primeras imágenes de un prototipo de microscopio electrónico fueron logradas en 1931 por Ernst Ruska, utilizando los conceptos de la patente de Rudenberg, el primer microscopio electrónico con mayor resolución que un microscopio óptico fue construido por Ernst Ruska en 1933.
Fig. 2: Otro microscopio electrónico construido por Ernst Ruska, en 1949.
Sin embargo, el primer microscopio electrónico comercial fue fabricado por Siemens en 1938. Reinhold Rudenberg era el director científico en ese momento.
Aunque los microscopios electrónicos que se usan hoy en día son capaces de crear dos millones de aumentos (capacidad de un microscopio de generar una imagen de un elemento a una escala mayor o menor que su tamaño real), la tecnología sigue basándose en el prototipo de Ernst Ruska.
Existen dos tipos de microscopios electrónicos que se emplean actualmente, el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido. Ambos tienen sus ventajas y modos de uso. ¡Veamos cómo son!
El microscopio electrónico de transmisión (MET) es la primera forma original del microscopio electrónico. Este microscopio genera una imagen iluminando la muestra con un haz de electrones de alto voltaje. Se utiliza en diversos campos como la nanotecnología, la medicina, el análisis forense, la industria, la educación, etc.
Veamos cómo funciona un microscopio electrónico de transmisión, paso a paso.
Fig. 3: Esquema de cómo funciona un microscopio electrónico de transmisión.
El microscopio electrónico de barrido (MEB) sondea la muestra con un haz de electrones concentrado, que se escanea a través de una región rectangular de la muestra para obtener imágenes. Este se utiliza en el control de calidad, el análisis de fallos y la ciencia de los materiales para la investigación.
Veamos cómo funciona un microscopio electrónico de barrido, paso a paso.
Fig. 4: Esquema de cómo funciona un microscopio electrónico de barrido.
Has conocido algunas de las ventajas de los microscopios electrónicos, como el aumento y la mayor resolución; pero, también hay algunas desventajas con respecto a los microscopios ópticos.
Los microscopios electrónicos tienen varias ventajas en comparación con los microscopios ópticos:
Los microscopios electrónicos permiten analizar pequeñas estructuras, que no pueden analizarse con los microscopios ópticos.
Esto se debe a que la longitud de onda de los electrones es \(100\,000\) veces menor que la longitud de onda de la luz y la resolución que podemos obtener con los microscopios electrónicos está en el rango de hasta \(0,2\,\,\mathrm{nm}\).
Los microscopios electrónicos tienen una amplia gama de aplicaciones: en la industria, la ciencia biomédica y para analizar microorganismos, células, etc.
Los microscopios electrónicos pueden producir imágenes de alta resolución cuando se utilizan correctamente; esto que permite ver estructuras complejas que otros microscopios no pueden ofrecer.
El uso de los microscopios electrónicos también tiene algunas desventajas:
Los microscopios electrónicos únicamente pueden producir imágenes en blanco y negro, mientras que los ópticos nos permiten obtener imágenes en color.
Los microscopios electrónicos suelen ser caros, mientras que los microscopios ópticos son más asequibles.
Aunque la tecnología está mejorando, los microscopios electrónicos siguen siendo de mayor tamaño, en comparación con otros microscopios.
Como el microscopio electrónico requiere que las muestras se analicen en el vacío, para evitar que los electrones se dispersen en el aire al chocar con otras moléculas, los especímenes vivos no pueden analizarse con microscopios electrónicos.
Un microscopio electrónico es un instrumento que ilumina mediante un haz de electrones acelerados. Se utilizan para estudiar e identificar las estructuras de objetos muy pequeños.
Un microscopio electrónico puede ver la infraestructura de diversas muestras biológicas e inorgánicas. Estas muestras incluyen células, muestras de biopsias, cristales, metales, grandes moléculas, microorganismos, etc.
El aumento promedio de un microscopio electrónico es de 2.000 hasta 300.000.
En física, los microscopios electrónicos nos permiten ver muestras como cristales y metales, para así entender su estructura.
Lo más pequeño que podemos ver con un microscópico electrónico es la estructura de un átomo.
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