¿Qué es un Microscopio Efecto Túnel?

agosto 31, 2022by Kalstein
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Un microscopio de efecto túnel (STM por sus siglas en inglés), es un equipo para captar imágenes de superficies a nivel atómico. El microscopio de efecto túnel, permite emplear prácticas de la corriente de electrones que se origina entre una punta preceptora muy afinada y un prototipo conductor, cuando se colocan muy próximas y se emplea un potencial entre ambas. La imagen que se recoge, es la densidad electrónica en la superficie conductora permitiendo alcanzar resoluciones de orden atómico. La sensibilidad de este tipo de microscopios es muy elevada ya que la corriente de electrones disminuye exponencialmente con la separación o aumento de distancia entre la punta y la superficie a observar.

Misión del Microscopio de Efecto Túnel

Para un STM, cuenta con una buena resolución es 0.1 nm de forma lateral y 0.01 nm de profundidad, de esta manera los átomos individuales dentro de los materiales, son rutinariamente concebidos y operados. Dicho equipo, puede ser usado no solo en ultra alto vacío, sino que también en aire, agua, y varios otros líquidos o gases del ambiente, y a temperaturas que abarcan un rango desde casi cero Kelvin hasta unos pocos cientos de grados Celsius. 

Asimismo, los elementos que integra éste tipo de microscopio, incluye la punta de exploración, una pieza eléctrica de altura controlada, escáner x-y, control muestra-a-punta, sistema de aislamiento de vibraciones, y computadora.
Conservando el enfoque de la punta con respecto a la muestra, el escaneo de la muestra y la toma de los datos son controlados por computadora. La computadora puede ser usada también, para optimizar la imagen con la ayuda de procesos digitales de imágenes, así como también para ejecutar medidas cuantitativas.

Uso del Microscopio Efecto Túnel

Los estudios facilitados por el microscopio de efecto túnel, son aplicados en la electrónica molecular, catálisis asimétrica y en dispositivos ópticos que actúen a la escala nanométrica, como podrían ser amplificadores de luz. Igualmente, es utilizable en química para catálisis heterogénea o para dispositivos ópticos y magnéticos a escala molecular. A nivel médico, se podrían hacer biomarcadores para separar ciertos tipos de virus y bacterias, pero en agrupaciones muy pequeñas de cultivos, con el uso de dispositivos en estado sólido. 

También, se podría trabajar en celdas fotovoltaicas más eficaces en la transformación de energía solar a eléctrica, y en diferentes materiales para realizar catálisis.

Modelos de Operación del Microscopio Efecto Túnel

El microscopio de efecto túnel, está diseñado para observar territorios de alta o baja densidad electrónica superficial, y de ahí concluir la posición de átomos individuales o moléculas en la superficie de una red.

El microscopio de efecto túnel, trabaja con dos modelos de operación de dominio general. 

  • El primero, es un carácter de altura constante, en el cual la punta del microscopio permanece inmóvil en el eje vertical, y por tanto debido al pliegue de la superficie, se ve ampliada o contraída la distancia punta-muestra, y por tanto la corriente de tunelaje. 
  • El segundo modo, corresponde a la corriente constante, en el que se busca mantener la distancia punta-muestra, de manera que la corriente de túnel no varíe. Para esto, se precisa un método de inspección que cambie la perspectiva en el eje vertical de la punta, para aproximar o retraerla mientras se moviliza la punta sobre la superficie. 

Microscopio marca Kalstein

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