DESARROLLO

Microscopía Óptica (MO)

La microscopía óptica de luz transmitida y la microscopía de luz reflejada se encuentran entre las técnicas más utilizadas en los estudios geológicos. Se utiliza para determinar propiedades ópticas, identificar minerales, estudiar texturas y relaciones entre minerales y clasificar rocas.

Los microscopios utilizan luz polarizada. La luz no polarizada vibra en todas direcciones, mientras que la luz polarizada vibra sólo en un único plano o dirección de vibración. Cuando la luz pasa a través de un microscopio, oscila en la dirección N-S perpendicular a la dirección de propagación. Un haz polarizado se transmite desde la parte inferior del microscopio, donde se ubica la fuente de iluminación, e incide perpendicularmente a la muestra, penetrando en el interior y penetrando los minerales e interactuando con las estructuras internas.

El microscopio óptico común está conformado por tres sistemas:

 

1)   El sistema mecánico está constituido por una serie de piezas en las que instaladas las lentes, que permiten el movimiento para el enfoque. Y una pletina donde se coloca la muestra.

2)   El sistema óptico comprende un conjunto de lentes, dispuestas de tal manera que producen el aumento de las imágenes que se observan a través de ellas.

3)   El sistema de iluminación comprende las partes del microscopio que reflejan, transmiten y regulan la cantidad de luz necesaria para efectuar la observación a través del microscopio. Cuando hacemos uso de la luz incidente o reflejada de forma directa se trabaja en MO de Campo Claro.

El método de visualización de Campo Oscuro utiliza un haz enfocado de luz muy intensa en forma de un cono hueco concentrado sobre el espécimen. El objeto iluminado dispersa la luz y se hace así visible contra el fondo oscuro que tiene detrás, como las partículas de polvo iluminadas por un rayo de sol que se cuela en una habitación cerrada. Por ello las porciones transparentes del espécimen quedan oscuras, mientras que las superficies y partículas se ven brillantes, por la luz que reciben y dispersan en todas las direcciones. Esta forma de iluminación se utiliza para analizar elementos biológicos transparentes y sin pigmento, invisibles con iluminación normal. También es muy utilizado en la observación de muestras metalográficas (metálicas o no) para la observación de detalles en superficies con alta reflectancia.

Técnica para realizar un ensayo de microscopia óptica.

1.- Preparación muestras para MO:

• Fijación química de muestras e inclusión en parafina.

La inclusión en parafina consiste en sustituir el agua tisular por un medio líquido capaz de solidificar en las condiciones adecuadas de temperatura (en este caso parafina), a fin de proporcionar a la muestra la consistencia y homogeneidad adecuadas para obtener secciones traslucidas muy delgadas mediante el microtomo.

• Obtención de cortes finos utilitzando microtom o criotom

Un microtomo (del griego mikros, que significa "pequeño", y tomo, que significa "parte" o "división") es un instrumento de corte que permite obtener rebanadas muy finas de material, conocidas como secciones, para obtener preparaciones de uso en microscopía.

• Tinción

El revelador funciona arrastrando el líquido penetrante de los defectos hacia la superficie para formar una indicación visible. De este modo, las áreas que se desprenden pueden indicar la ubicación, la orientación y los posibles tipos de defectos en la superficie.

Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)

El Microscopio electrónico de barrido o SEM (Scanning Electron Microscope), es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen. Tiene una gran profundidad de campo, la cual permite que se enfoque a la vez una gran parte de la muestra. También produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación. La preparación de las muestras es relativamente fácil pues la mayoría de SEMs sólo requieren que estas sean conductoras.

En el microscopio electrónico de barrido la muestra generalmente es recubierta con una capa de carbón o una capa delgada de un metal como el oro para darle propiedades conductoras a la muestra. Posteriormente es barrida con los electrones acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen digital.

Se requieren dos condiciones para analizar muestras en un SEM: que se encuentren libres de humedad y sean conductivas. En estos microscopios las muestras no conductoras (orgánicas, biológicas, vidrios, polímeros) necesitan una cubierta metálica para lograr su observación, generalmente una cubierta de oro, o con carbono cuando se quiere realizar análisis químico por EDS. Por otro lado, las muestras conductoras pueden ser revisadas sin ningún tipo de cubierta.

Microscopía Electrónica de Transmisión (MET)

 

El microscopio electrónico de transmisión (TEM) es un instrumento que aprovecha los fenómenos físico-atómicos que se producen cuando un haz de electrones suficientemente acelerado colisiona con una muestra delgada convenientemente preparada. Cuando los electrones colisionan con la muestra, en función de su grosor y del tipo de átomos que la forman, parte de ellos son dispersados selectivamente, es decir, hay una gradación entre los electrones que la atraviesan directamente y los que son totalmente desviados. Todos ellos son conducidos y modulados por unas lentes para formar una imagen final sobre una CCD que puede tener miles de aumentos con una definición inalcanzable para cualquier otro instrumento. La información que se obtiene es una imagen con distintas intensidades de gris que se corresponden al grado de dispersión de los electrones incidentes.

 Preparación de Muestras

Las muestras biológicas sujetas a estudio han de ser sometidas en general, a procesos de fijación, deshidratación e inclusión en resinas, que van a proporcionar a dicho material el soporte y la dureza necesarios para su seccionamiento en cortes de un grosor aproximado de 60 nm. Una característica fundamental para la observación al microscopio electrónico de cualquier muestra biológica es la interacción que se produce entre esta y el haz de electrones. Generalmente, y con el fin de mejorar dicha interacción, es necesario un proceso de contraste de las secciones con metales pesados. Las muestras de materiales en polvo requieren, para su estudio en el microscopio electrónico de transmisión, la disolución de una cantidad muy pequeña de muestra en un disolvente orgánico inocuo para la misma, (habitualmente diclorometano, acetona o agua). Es necesario conseguir una dispersión adecuada, sumergiendo para ello la solución en un baño de ultrasonidos. La dispersión final se deposita sobre una rejilla forrada con carbón. Tras su secado, esta puede ser observada en el microscopio electrónico.