Crean un microscopio que combina efecto túnel y láser

Átomos: Ahora podrán verse

Un equipo de físicos de la Universidad de Buenos Aires creó un microscopio capaz de observar un átomo con el ojo humano. El aparato se construyó utilizando una técnica que combina el microscopio de efecto túnel y el rayo láser, y puede registrar imágenes de altísima resolución. Los científicos lo ofrecerán para la investigación a través de convenios de cooperación a aquellos grupos que lo requieran.

Por Alí Mustafá, corresponsal del Servicio Informativo Iberoamericano de la OEI, Buenos Aires, Argentina.

Un equipo de físicos de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires ha creado un microscopio que podría observar, en detalle, material biológico, por ejemplo.

El doctor Oscar Martínez, director del Laboratorio de Electrónica Cuántica de la Facultad de Exactas de la UBA, explica que el aparato combina la técnica del microscopio de efecto túnel con el láser.

En los últimos años se desarrollaron algunos microscopios capaces de mostrar las formas de las moléculas y algunos, llegaron a observar los átomos, pero con limitaciones. Este microscopio, que combina técnicas conocidas, consiste en una punta muy fina que va recorriendo la superficie del material que se desea estudiar y va leyendo las características del terreno. La punta y la superficie son conductoras de electricidad y, por un efecto físico llamado túnel, aunque no estén en contacto, circula corriente en ambas. La cantidad de corriente que circula depende de la distancia entre la púa y la muestra. Si la punta se acerca, la corriente es mayor, y si se aleja, es menor.

Un software conectado a ese sistema va fabricando una imagen en función de las diferencias de corriente. El resultado: es la obtención de una foto de la superficie de la muestra y de cómo están dispuestas las moléculas. "Las diferencias de corriente dan la idea de rugosidad de la superficie, dice Martínez, y lo que vemos es como si hubiésemos tomado una fotografía aérea de una región montañosa".

La técnica, conocida como efecto túnel, fue desarrollada en 1981 por los físicos Gerd Binning y Heinrich Rohrer, de Zurich, Suiza, que ganaron en1986 el Premio Nobel de Física.

Posibilidades y limitaciones

Los materiales que pueden observarse con el microscopio deben, por ejemplo, conducir la electricidad y tratarse de elementos que no se oxiden como el oro, el platino o el grafito.

Para observar otros elementos biológicos los creadores se lanzaron a perfeccionarlo y a buscar nuevas técnicas. De esta búsqueda nació el microscopio de fuerza que mide la atracción y la repulsión de las moléculas. Consta de una punta de cristal suspendido sobre una especie de resorte. Si la punta se acerca a la muestra, la punta resulta repelida o atraída, lo que provoca un movimiento que es posible medir. Y al ver cuánto sube o baja la punta se puede observar la rugosidad de la superficie analizada y, por lo tanto, confeccionar un mapa.

El equipo desarrollado en el laboratorio combina la aguja sensora con un rayo láser que la ilumina. Lo que mide es la cantidad de luz reflejada en la muestra. Estas características son las que lo diferencian de los microscopios que comúnmente conocemos.

El doctor Oscar Martínez explica que el microscopio óptico está restringido para ver objetos muy pequeños por la limitación que impone la longitud de onda de la luz: es unas 2.000 veces mayor que el diámetro típico de un átomo. En cambio, el microscopio que utiliza la luz láser posibilita ver los átomos por un fenómeno físico que ya se conocía. El sistema consiste en iluminar una aguja metálica que, por un efecto físico relacionado con la forma de la punta la luz, se hace un millón de veces más intensa, entonces, ésta se comporta como un amplificador de luz intensificándola.

Al aumentar un millón de veces la intensidad de la luz equivaldría, por ejemplo, dice Martínez, a un millón de lamparitas encendidas, pero todas puestas en el mismo punto.

Las aplicaciones de estos microscopios se registran en la industria microelectrónica y en el área de las ciencias de los materiales. OEI.