Técnicas Microscópicas de Caracterización

El recorrido por el apasionante mundo de la microscopía nos permite ver a una escala muy alejada de mundo macroscópico al que estamos acostumbrados. Las diferentes técnicas microscópicas nos ayudan a entender el reino atómico y la estructura de los organismos vivos, así como también de los diversos materiales. Es una herramienta imprescindible para desarrollar nuevas funcionalidades en el campo de la nanociencia y la nanotecnología con aplicaciones biomédicas, en computación y telecomunicaciones, y en energías renovables, entre otras muchas. Al completar el curso los estudiantes tendrán una visión detallada de los elementos básicos del que están formados los microscopios que utilizamos en las diferentes técnicas, su funcionamiento y operatividad, la preparación de muestras así como los objetivos y resultados de estudio. El curso está pensado para profesores de secundaria que quieran tener una aproximación a las técnicas de microscopía así como para estudiantes tanto de secundaria como de primeros cursos universitários. Pero es apto para cualquier persona interesada en el mundo nanométrico y sus aplicaciones.

• INTRODUCCIÓN AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
• Te damos la bienvenida al curso de microscopia para la caracterización, en este curso el estudiante aprenderá las partes esenciales y el funcionamiento de los diversos microscopios y técnicas de medida relacionadas, así como las diversas aplicaciones. El curso está diseñado para desarrollarse a lo largo de 5 semanas, con una dedicación de 3 horas semana. Al finalizar cada módulo el alumno encontrará un cuestionario el cual deberá aprobar con un 80% de puntuación para la obtención de un certificado de aprovechamiento.
• Módulo 1: Microscopía Electrónica de Barrido (SEM)
• En este módulo se pretende mostrar la estructura y los principios básicos de funcionamiento del Microscopio Electrónico de Barrido (MEB o SEM en su acrónimo en inglés). Veremos qué tipo de fenómenos se producen dentro del microscopio al interaccionar el haz de electrones con la muestra y de qué manera se aprovechan las diferentes señales generadas para proporcionar, con gran resolución, información morfológica, topográfica y de composición, siendo muy útil para una gran variedad de aplicaciones científicas y industriales.
• Módulo 2: Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM)
• En este módulo se presenta la configuración de un microscopio electrónico de transmisión (TEM). Mientras en un microscopio SEM, las imágenes se forman con electrones secundarios arrancados de la muestra, o con electrones del haz primario que han sido retrodispersados al interaccionar fuertemente con los átomos del material, en un TEM las imágenes se forman con los electrones que han atravesado la muestra. Veremos los modos más fundamentales de operación para obtener una imagen ampliada de la muestra, incluso con resolución atómica, o para obtener diagramas de difracción de electrones que contienen información sobre la estructura cristalina de los materiales observados.
• Módulo 3: Microscopía Electrónica de Transmisión de Barrido (STEM)
• En este módulo presentamos el microscopio electrónico de transmisión y los modos de operación básicos con haz paralelo para obtener imágenes y patrones de difracción de electrones. En este tercer módulo, se presenta la posibilidad de trabajar con un haz convergente y de pequeño tamaño, que además barre la superficie de la muestra por la acción de bobinas electromagnéticas deflectoras, dando lugar al llamado modo de barrido – transmisión (STEM). La señal de interés en este caso, proviene de la interacción quasi-elástica de los electrones con los núcleos de los átomos de la muestra para obtener imágenes cuyo contraste depende del número atómico de los mismos, o bien de la interacción inelástica con la nube electrónica de los átomos de la muestra, para medir la pérdida de energía que ha sufrido el haz de electrones primario y extraer información sobre la composición del material y el estado de oxidación de los elementos que lo componen.
• Módulo 4: Microscopía de Fuerzas Atómicas (AFM)
• En este módulo analizamos el Microscopio de Fuerzas Atómicas que significó un hito a principios de los 80 para la evolución y consolidación de la nanotecnología ya que permite la medida de todo tipo de nanoestructuras de una forma rápida, sencilla y no destructiva. Durante el curso veremos su esquema y funcionamiento y podremos comprobar su gran potencialidad y alta versatilidad. El objetivo principal del curso es dar las herramientas básicas para la utilización práctica de un AFM de manera autosuficiente.
• Módulo 5: Microscopía Óptica Avanzada (MOA)
• En este módulo hablamos del gran avance que la Microscopía óptica ha experimentado en los últimos, consolidado con los nuevos equipos de Microscopía Óptica Avanzada que ya son capaces de trabajar en la nanoescala. Uno de estos equipos es el microscopio Confocal, el cual será presentado y explicado durante el curso para saber su esquema, composición, funcionamiento y posibles opciones de uso. La microscopía confocal permite la medición topográfica de superficies con una amplia gama de texturas (desde superficies muy rugosas a superficies muy lisas) mediante el escaneo en pasos de la muestra verticalmente.