Veja em nível nano com Electron Microscopy

No pequeno mundo da nanotecnologia, a primeira necessidade para os pesquisadores é para ver o que eles estão trabalhando. Microscópios sendo usados ​​em laboratórios de nanotecnologia hoje fazer exatamente isso. Eles vêm com siglas úteis, como TEM e SEM e de custo em qualquer lugar de cem mil a vários milhões de dólares.

Para olhar para objetos de tamanho nano, os microscópios são muitas vezes maior do que você é. Em vez de elevando-se sobre o equipamento como você ficar em uma bancada de laboratório, você se senta na frente desses microscópios desk-sized e eles torre sobre você.

Um microscópio eletrônico utilizado no trabalho com nanotecnologia. [Crédito: Cortesia do Instituto Nacional
Um microscópio eletrônico utilizado no trabalho com nanotecnologia.

A microscópio eletrônico usa elétrons para visualizar objetos nano. O canhão de elétrons em um microscópio eletrônico, é grande porque você tem que acelerar os elétrons antes de iluminar a amostra com um feixe de elétrons, e tudo o que correria requer algum espaço.

Um microscópio de electrões também usa um campo eléctrico de vários milhares de volts para disparar electrões numa amostra. O maior tensão acelera os elétrons, resolvendo os recursos menores na amostra.


microscópios eletrônicos vêm em algumas variedades. O mais comum é uma microscópio eletrônico de varredura (MEV). Em um SEM, elétrons são acelerados no canhão de elétrons e executado através de uma bobina de digitalização que se aplica um campo elétrico para fazer a varredura do feixe de elétrons sobre a amostra. (Tudo isso acontece em um vácuo, porque os elétrons não chegar longe movendo-se através do ar.)

Estes elétrons excitam outros elétrons na amostra, que são apanhados pelo detector. Um computador transforma o sinal do detector em uma imagem na tela do monitor.

Diagrama de um microscópio eletrônico de varredura.
Diagrama de um microscópio eletrônico de varredura.


SEMs são encontrados em laboratórios que investigam nanomateriais. A coisa agradável sobre SEMs é que é fácil de preparar uma amostra.

Alguns SEMs são capazes de resolver características tão pequenas como alguns nanômetros. SEMs têm muito boa profundidade de campo, o que significa que eles podem produzir imagens nítidas de amostras irregulares.

Se você está lidando em um muito pequeno reino ea necessidade de obter detalhes de uma amostra para baixo a alguns décimos de nanômetros (o tamanho de um átomo) para ver a estrutura interna da amostra, você pode usar um microscópio eletrônico de transmissão ( TEM). O termo transmissão em seu nome significa que os elétrons passam através da amostra.

Diagrama de um microscópio eletrônico de transmissão.
Diagrama de um microscópio eletrônico de transmissão.

Uma vez que a imagem é formada pelos electrões que passam através da amostra, a amostra tem de ser muito fina. Para fazer tal exemplo, você deve cortar e polir ele- portanto, a preparação da amostra é tipicamente muito mais envolvido por um TEM de uma SEM.

Para produzir imagens com uma resolução de alguns décimos de nanômetros, um TEM usa uma muito maior tensão para acelerar elétrons do que um SEM, o que torna o preço de etiqueta e custo de instalação de um TEM muito maior.

Dado o custo elevado do equipamento, preparação de amostras mais difícil, e formação mais ampla necessário para usar ETMs, muito mais SEMs estão em uso do que ETMs. Pense em SEMs como a locomotiva da Nanolabs e ETMs como puros-sangues. Somente aqueles que realmente precisam a capacidade de ver as coisas em uma escala extremamente pequena têm um TEM em seu laboratório.

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