Microscopio electrónico de Barrido del ITM
Summary
TLDREl video trata sobre el funcionamiento de un microscopio electrónico de barrido (SEM). Explica cómo se diferencia de los microscopios ópticos al utilizar electrones en lugar de luz, además de lentes electromagnéticas. Describe las condiciones especiales, como el vacío ultra alto, necesarias para el uso de electrones. También se menciona el proceso de preparación de muestras no conductoras mediante un baño de oro. Finalmente, el video explora cómo el SEM ofrece información morfológica detallada, destacando ejemplos de análisis de diversas muestras, desde nanopartículas hasta materiales biológicos y cerámicos.
Takeaways
- 🔬 Estamos en un laboratorio de microscopía electrónica de barrido (SEM) que usa electrones en lugar de luz visible para analizar muestras.
- 💡 A diferencia de los microscopios ópticos que utilizan lentes sólidas, en SEM se emplean lentes electromagnéticas.
- ⚙️ El microscopio necesita un ambiente de ultra alto vacío para que los electrones no interactúen con otras partículas antes de llegar a la muestra.
- ⚡ Las muestras no conductoras, como los materiales cerámicos y cementos, deben cubrirse con una capa de oro para que conduzcan los electrones.
- 🔄 El proceso de preparación de las muestras incluye bañarlas en oro mediante un equipo especializado que usa descarga de plasma.
- 🖥️ El SEM tiene un software que muestra la imagen de la muestra y permite controlar aspectos como los aumentos y la posición con un joystick.
- 📈 Al aumentar la imagen más de 50,000 veces, se empieza a perder resolución, lo que afecta la claridad de la muestra.
- 🔍 Usando electrones secundarios, el SEM proporciona principalmente información morfológica de la muestra.
- 🔎 El SEM permite observar la estructura detallada de diferentes materiales, como nanopartículas de óxidos de cobre y calcio, fibras ópticas, zeolitas, y cerámicos.
- 🌍 Este tipo de microscopía es clave en áreas transversales como nanotecnología, salud, biología, ciencia de materiales, catálisis y química, ofreciendo un enfoque global en diversos campos científicos.
Q & A
¿Qué tipo de microscopio se utiliza en el laboratorio mencionado en el video?
-Se utiliza un microscopio electrónico de barrido (SEM), que en lugar de luz visible, emplea electrones para visualizar las muestras.
¿Cuál es la diferencia entre un microscopio óptico y uno electrónico de barrido?
-El microscopio óptico utiliza luz visible y lentes de vidrio para formar imágenes, mientras que el microscopio electrónico de barrido utiliza electrones y lentes electromagnéticas.
¿Por qué se necesita un ambiente de ultra alto vacío en un microscopio electrónico de barrido?
-El ultra alto vacío es necesario para evitar que los electrones interactúen con otras partículas en su camino hacia la muestra, asegurando una imagen precisa.
¿Cómo se preparan las muestras que no son conductoras para el microscopio electrónico de barrido?
-Las muestras no conductoras se recubren con una fina capa de oro mediante un proceso llamado descarga de plasma, lo que permite que conduzcan los electrones.
¿Qué tipo de información se puede obtener mediante el uso de electrones secundarios en el SEM?
-Con los electrones secundarios, se obtiene principalmente información morfológica de la superficie de la muestra, como la forma y estructura de sus componentes.
¿Qué importancia tiene la magnificación en el SEM y qué sucede si se exceden los 50 mil aumentos?
-La magnificación es crucial para obtener detalles finos de la muestra, pero al exceder los 50 mil aumentos, la resolución comienza a degradarse, perdiendo claridad en la imagen.
¿Qué tipo de ejemplos de muestras se mencionan en el video?
-Se mencionan varias muestras, como partículas de óxido de cobre, óxido de calcio, nanopartículas de nanotubos, fibras ópticas, zeolitas, y cerámicos.
¿Qué áreas de la ciencia pueden beneficiarse del uso de microscopía electrónica de barrido?
-Áreas como biología, óptica, ciencia de los materiales, catálisis, química y nanotecnología pueden beneficiarse del uso del SEM debido a su capacidad para analizar materiales a nivel nanométrico.
¿Qué característica especial tienen las partículas de óxido de cobre observadas en el SEM?
-Las partículas de óxido de cobre se presentan de manera esférica, lo que las distingue morfológicamente de las partículas de óxido de calcio, que son más amorfas.
¿Cuál es el objetivo de la nanotecnología en el contexto del video?
-La nanotecnología es presentada como una ciencia transversal que impacta diversas áreas como la salud, biología y ciencia de los materiales, y se menciona su uso para la creación de implantes médicos y la liberación controlada de medicamentos.
Outlines
🔬 Introducción a la microscopía electrónica de barrido
Este párrafo introduce el laboratorio de microscopía electrónica de barrido, explicando la diferencia con los microscopios ópticos tradicionales que utilizan luz visible. Aquí, en cambio, se emplean electrones y lentes electromagnéticas. Se enfatiza la necesidad de trabajar en condiciones especiales, como el ultra alto vacío, para evitar que los electrones interactúen con otros elementos antes de llegar a la muestra. El proceso incluye preparar la muestra, colocarla en la cámara y garantizar la conducción de los electrones, lo cual requiere recubrir la muestra con una capa de oro.
🖥️ Software y control de la muestra
Se describe el funcionamiento del equipo de microscopía electrónica, destacando el software que muestra la imagen de la muestra, con detalles sobre los aumentos y la energía de los electrones. El control del porta muestras se realiza mediante un joystick, lo que permite mover la muestra en distintas direcciones. También se menciona cómo el aumento excesivo de 50 mil veces puede afectar la resolución de la imagen. Se utilizan electrones secundarios para obtener información morfológica de la muestra, como en el ejemplo de los hexágonos y los pelitos de los ojos de insectos.
🧪 Comparación de materiales bajo el microscopio
Este párrafo profundiza en las imágenes obtenidas mediante la microscopía electrónica, mostrando las diferencias morfológicas entre diversos compuestos. Se comparan las partículas esféricas de óxido de cobre con las partículas amorfas de óxido de calcio. También se muestran otras imágenes, como la de una fibra óptica, una zeolita y un cerámico. Se destaca la aplicación de estas técnicas en el ámbito de la nanotecnología, que abarca diversas áreas como la biología, la salud y la ciencia de los materiales.
Mindmap
Keywords
💡Microscopio electrónico de barrido
💡Electrones
💡Ultra alto vacío
💡Lentes electromagnéticas
💡Muestras conductoras
💡Baño de oro
💡Electrones secundarios
💡Nanotecnología
💡Cámara infrarroja
💡Resolución
Highlights
El laboratorio cuenta con un microscopio electrónico de barrido, a diferencia de los microscopios ópticos que utilizan luz visible.
Este microscopio usa electrones en lugar de luz, y requiere de lentes electromagnéticas.
Es necesario un ambiente de ultra alto vacío para que los electrones no interactúen con nada antes de llegar a la muestra.
Las muestras no metálicas necesitan ser conductoras, por lo que se recubren con un baño de oro.
El baño de oro se realiza utilizando un equipo que genera una descarga de plasma.
Las muestras, como cubos cerámicos y nanopartículas de nanotubos, se recubren con oro para hacerlas conductoras.
El software del microscopio muestra imágenes a diferentes aumentos y energías de los electrones que impactan la muestra.
Un joystick permite mover la muestra en diferentes direcciones para observar distintas áreas.
Se utilizan electrones secundarios, que proporcionan información morfológica detallada.
Las imágenes muestran diferencias entre las partículas, como las esféricas de óxido de cobre y las amorfas de óxido de calcio.
El microscopio permite observar estructuras cristalinas en cementos y cerámicos, mostrando sus propiedades físicas.
Se ha observado una fibra óptica y la cabeza de un insecto psocóptero a través del microscopio.
También se ha estudiado el cabello de un mamífero y un material sintetizado para implantes médicos.
El laboratorio participa en estudios de nanotecnología, que es transversal a diversas áreas científicas como la salud, biología, y ciencia de los materiales.
El microscopio apoya investigaciones en catalizadores, química, y otras ciencias, ampliando las capacidades del laboratorio en múltiples campos.
Transcripts
estamos en el laboratorio microscopía
electrónica de barrido de tm laboratorio
microscopía pues tiene un microscopio
electrónico de barrido
estos microscopios con los que estamos
más familiarizados se llaman
microscopios ópticos y trabajan con luz
ya no estamos utilizando luz visible que
es lo que normalmente utilizamos para
ver en este microscopio utilizamos
electrones además de eso ya las lentes
no son sólidos sino que usamos lentes
electromagnéticas
para poder trabajar con electrones pues
necesitamos condiciones muy especiales
lo primero es que los electrones no
pueden interactuar con nada en su camino
a medida que van llegando hacia la
muestra entonces eso tiene una
implicación muy grande y es que esto
tiene que estar en ultra alto vacío y en
esa presión o en ese vacío es en lo que
se encuentra esta columna luego acá
tenemos la muestra en una cámara acá es
donde nosotros tenemos contacto con el
microscopio ponemos la muestra esto
siempre va a estar en a bien abriendo o
cerrando una válvula para dejarnos sacar
o meter la muestra y eso lo que nos
permite a nosotros llevar la muestra
allá
como nosotros trabajamos con electrones
requerimos que los electrones lleguen a
la muestra interactúen con ella y
vuelvan y salgan pero normalmente las
muestras a no ser de que sean metales no
son conductoras entonces necesitamos que
esas muestras nos conduzcan los
electrones entonces para que conduzcan
les hacemos un baño en oro y para eso
entonces lo vamos a llevar al equipo que
se conoce como el espacio
esa es la descarga del plasma ahí es
donde estamos haciendo baño de oro a
esas nuestras que están tirando
así quedan las muestras después de que
las recurrimos con oro para que puedan
ser conductoras entonces estos son
cubitos cerámicos esto es un cubito de
cemento acá tenemos unas nanopartículas
de nanotubos acá tenemos unas dispersión
es de cebollitas
esto sería lo que introducimos a la
cámara ya luego pues sería empujarla
hasta la cámara para que quede allá
dentro
el equipo tiene un software primero te
muestra la imagen de lo que estás viendo
esto es como la huella digital de tu
imagen donde sabes a qué cantidad de
aumentos estás trabajando cuál es esa
energía de los electrones que la están
impactando tenemos una cámara que es una
cámara infrarroja y nos permite ver más
que todo la posición del porta muestras
con respecto a la pieza polar que se
está esto es literalmente un joystick
igual que el que te permite en cualquier
momento moverte sobre la muestra cambiar
posiciones en x en y luego tenemos es
que es un comando de posicionamiento en
todas las direcciones
este es el otro control o el control
principal con el que podemos hacer los
aumentos es decir nos acercamos o nos
alejamos de cada una de las muestras
empujar o desembocar nuestra imagen para
esta muestra por ejemplo nos damos
cuenta que ya si nos acercamos más de 50
mil aumentos empezamos a perder
resolución
con microscopía electrónica de barrido
tenemos unos electrones que impactan en
la muestra salen diferentes electrones y
diferente información podemos obtener de
cada uno de ellos nosotros con
electrones secundarios que son los
electrones que estamos usando en este
momento que son típicamente utilizados
pues tenemos información principalmente
morfológica estamos acá
los hexágonos dentro de sus ojos que son
formados por pequeños punticos o por
pequeñas esféricas que en medio de
algunos de esos hexágonos hay pelitos
esto es un típico ejemplo donde podemos
ver la diferencia en morfología que
tienen los dos compuestos por ejemplo
las partículas de óxido de cobre son
esas partículas que vemos claramente
esféricas mientras que el óxido de
calcio son las partículas que diríamos
son un poco más amorfa que se ven
alrededor de la superficie
esa es la imagen de una fibra óptica
esa es una zeolita eso es un cemento los
segmentos tienen estructuras cristalinas
que son los que les confieren sus
propiedades la imagen de un cerámico así
es como luce por ejemplo si lográramos
la oreja de una taza y la pusiéramos al
microscopio esa es una de las muestras
del museo la salle de acá de la
institución y es la cabeza de un
psocópteros esto es el cabello de un
mamífero esto es un escape esto es un
material que fue sintetizado en los
laboratorios
institución y lo van a utilizar para
implantes médicos para liberación
controlada de medicamentos esto lo que
hace es que nos sitúa o nos
contextualiza a nivel mundial en el tema
que se está trabajando en todas partes
en todas las áreas de la ciencia que es
la nanotecnología que es transversal a
la salud es transversal a la biología es
transversal a los materiales entonces
con este tipo de sistemas pues podemos
incursionar en cada uno de esos ámbitos
tenemos la diversidad desde biología
hasta óptica hasta ciencia de los
materiales la catálisis la química
tenemos todas las ciencias soportadas
por un equipo como es en sí
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