Friday, April 24, 2009

Aplicaciones de la microscopía electrónica

Las aplicaciones del microscopio electrónico de barrido son muy variadas, y van desde la industria petroquímica o la metalurgia hasta la medicina forense. Sus análisis proporcionan datos como textura, tamaño y forma de la muestra.
Entre las áreas de aplicación de esta técnica, se pueden mencionar:

Geología: Investigaciones geomineras, cristalográficas, mineralógicas y petrológicas. Estudio morfológico y estructural de las muestras.
Estudio de materiales: Caracterización microestructural de materiales. Identificación, análisis de fases cristalinas y transiciones de fases en diversos materiales tales como metales, cerámicos, materiales compuestos, semiconductores, polímeros y minerales. Composición de superficies y tamaño de grano. Valoración del deterioro de materiales, determinación del grado de cristalinidad y presencia de defectos. Identificación del tipo de degradación: fatiga, corrosión, fragilización, etc.

Metalurgia: Control de calidad y estudio de fatiga de materiales, características texturales. Análisis de fractura (fractomecánica) en materiales un ejemplo concreto de este tipo de aplicación se expone en la parte de trabajo práctico.
Odontología: En este campo son muchas las aplicaciones de las caracterizaciones morfológicas que se pueden realizar con el microscopio electrónico de barrido.
Una aplicación específica de este microscopio se obtiene al estudiar la direccionalidad de las varillas del esmalte dental . El esmalte dental posee varias fases de formación, en las cuales se van depositando elementos minerales que llegan al lugar por los vasos sanguíneos circundantes, produciéndose la mineralización total en la última fase de su formación. En esta etapa se forman cristales, que al depositarse toman una disposición en todo el tejido formado, creando las varillas del esmalte, estructura principalmente inorgánica (98%), adquiriendo una disposición muy particular de acuerdo al sector que se estudie de la pieza dentaría. Estas varillas son observadas con un microscopio electrónico de barrido, notando que estas se disponen en diferentes direcciones con un sólo sentido desde él limite amelodentinario a la superficie, entrecruzándose en las cúspides y en ciertos sectores de las caras libres y proximales, lo que se denomina multidireccionalidad de las varillas. Para ello se extraen piezas dentarías humanas (con indicación quirúrgica), las que son metalizadas con oro-paladio y luego son estudiadas en el SEM. De este modo se puede observar la disposición de las varillas, analizar los cambios de direcciones en el espesor del esmalte y comparar la disposición en los distintos sectores del esmalte (oclusal, 1/3 medio y 1/3 cervical). Además se pueden analizar a través del SEM las alteraciones que producen los ácidos producidos por la entrada de microorganismos y restos alimenticios en las superficies vestibulares de los dientes anteriores, ya que sobre ellos se produce la retención de los materiales odontológicos en fracturas, fisuras, ferulizaciones, etc . La entrada de los microorganismos se produce, ya que para la retención del material de restauración, desde los comienzos de la odontología, se han realizado tallados en forma de retención mecánica en las piezas dentarias, formándose estos en la interfase restauración-diente.
Paleontología y Arqueología: Caracterización de aspectos morfológicos.
Control de Calidad: En este campo, el microscopio electrónico de barrido es de gran utilidad para el seguimiento morfológico de procesos y su aplicación en el control de calidad de productos de uso y consumo. Algunas industrias que lo utilizan son:
Fibras:
En fibras textiles el Microscopio Electrónico de Barrido se utiliza para examinar:
• Detalles superficiales de fibras
• Modificaciones en las formas de las fibras o en detalles superficiales
• Dañado de fibras
• Construcción de hilos y tejidos
• Fractografía de fibras rotas por diferentes causas
• Urdimbre
• Dimensiones de características de fibras desde diferentes ángulos
Un ejemplo de aplicación de la SEM en fibras textiles es el caso de la diferenciación entre la fibra de lana y las fibras denominadas especiales, tales como el mohair y el Kashmir. El precio de las fibras especiales es mayor que el de la lana, por lo que el fraude se puede presentar por etiquetar prendas de lana como compuestas por fibras especiales. La identificación, es decir, comprobar si una fibra es lana o fibra especial se realiza en el SEM midiendo la altura de los bordes distales de las células cuticulares. Se admite que si estos bordes tienen una altura superior a 0,7 μm la fibra es lana y si es inferior a 0,5 μm se trata de una fibra especial.
Otra utilidad es la detección de productos nocivos en ciertas fibras. La fibra de vidrio y la fibra mineral de amianto tienen algunas aplicaciones comunes en la industria. Por ejemplo ambas se utilizan como aislantes térmicos y eléctricos. El interés principal es detectar la la enfermedad denominada asbestosis, lo que hace que esté altamente restringida su presencia de amianto, ya que el polvo de esta fibra es nocivo por inhalación, produciendo aplicación. Mediante el SEM se pueden distinguir estas fibras, ya que poseen una diferencia en diámetro.
Curtidos
Esta es una técnica de fabricación de cueros, mediante la cual se somete la piel de ciertos animales a una preparación y tratamientos adecuados para transformarla en cuero, a fin de preservarla de la putrefacción natural y de que conserve su flexibilidad y elasticidad al secarse, sin adquirir consistencia córnea. Por lo general, el cuero se somete a un proceso denominado aserrado, mediante el cual se divide en dos hojas, quedando así desdoblado en la parte correspondiente al pelo o exterior (forma de flor), de espesor uniforme, y la parte correspondiente al lado de la carne que conserva las irregularidades de espesor o grosor del cuero antes del aserrado. Por diferentes razones, la parte denominada flor está considerada de mayor calidad y por tanto es más cara.
Peritajes: Estudios de muestras de cualquiera de las áreas antes mencionadas.
Medicina Forense: Análisis morfológico de pruebas.
Botánica, Biomedicina y Medicina: Estudio morfológico.
Estudio químico y estructural de obras de arte, alteración de monumentos, control de calidad, identificación de pigmentos (restauración, autentificación)
Peritaciones Caligráficas: Estudio de trazos.
Electrónica: Control y calidad de partes electrónicas.
Bibliografía:

1 comment:

Eduardo said...

Me has salvado!!! es muy buena informacion!

The "Silver Song"

Este video es obra creativa de Armando Isaac, para el curso de Química Inorgánica I.