Descubrimos la microscopía SEM

¿Sabéis qué es la microscopía electrónica de barrido y cuál es su potencial? En este artículo te explicamos su función y por qué es tan importante para la industria.

Durante el proceso de producción industrial pueden ocurrir fallos inesperados que, muchas veces, son complicados de detectar. Sin embargo, la microscopía electrónica de barrido es una herramienta muy potente para detectar con eficacia una gran variedad de problemas de producción.

¿Qué es la microscopía electrónica de barrido o SEM?

La microscopía electrónica de barrido o SEM se llama de tal forma ya que un haz de electrones, emitido a alto voltaje, ‘barre’ la superficie de la muestra interaccionando con la superficie. De este impacto se generan distintas señales captadas por sus correspondientes detectores. Un software interpreta la información, devolviendo una imagen de muy alta definición de la muestra. Su resolución puede oscilar entre los varios milímetros y 20nm.

La microscopía SEM es útil en una variedad de campos de trabajo, incluyendo entre otros:

• Ciencia de materiales: Para analizar la estructura y composición de metales, cerámicas, polímeros, y compuestos.
• Biología: Para observar la morfología de células y tejidos de todo tipo.
• Forense: Para examinar fibras, residuos de disparos, y otros materiales depositados de forma incidental, por ejemplo.
• Restauración/arqueología: para examinar el estado de muestras fósiles, antigüedades, etc.
• Geología: Para estudiar la composición y estructura de minerales y rocas
• Farmacia y tecnología sanitaria: para control de calidad.

Los análisis, paso a paso

Los equipos SEM devuelven una gran cantidad de información gracias al utilizo de detectores de distinta tipología. Os resumimos las posibilidades de análisis más frecuentes.

¿Qué muestras pueden ser analizadas por la microscopía SEM?

Podemos trabajar con todo tipo de materiales, ya sean biológicos o inertes, no hay problema siempre y cuando se prepare adecuadamente la muestra para su inserción en el microscopio.

Uno de los primeros requerimientos es que el tamaño sea inferior a 5cm en todas sus dimensiones. Si la muestra es mayor se elegirá la zona de interés para eliminar el resto. Si la muestra es mayor y no se puede cortar, consúltanos las opciones que puede ofrecerte nuestro departamento de preparación de muestras.

Si queremos trabajar en vacío, para obtener una mayor resolución, necesitamos que la muestra esté seca. Si se requiere alta resolución, además la muestra tiene que ser conductora. Las muestras que no lo son se pueden recubrir con una capa de 20nm de carbono o metales como oro o paladio.

En el caso de que se tengan muestras muy valiosas que se quieran conservar en su estado original y no se puedan recubrir, en el LMA podemos hacer microscopía de barrido en bajo vacío y utilizar un detector adecuado para este caso. Es una excelente solución para analizar muestras arqueológicas, fósiles, obras de arte, piezas de colección y antigüedades…

Si queremos trabajar en condiciones ambientales la muestra puede ser húmeda. Es una modalidad perfecta para estudiar tejidos biológicos o células en cultivo de todo tipo.

Ventajas del SEM frente a otras técnicas de caracterización

La microscopía SEM ofrece varias ventajas frente a otras técnicas de caracterización de materiales:

1. Cantidad mínima de muestra: Se requiere muy poca cantidad de muestra para el análisis.
2. Rapidez y eficiencia: Tanto la obtención de imágenes como los análisis son rápidos y eficientes, llegando a analizar la muestra en apenas una hora y sin necesidad de desplazarse. Podemos realizar las medidas mientras nos conectamos contigo online.
3. Para todo tipo de materiales, con la preparación previa adecuada.
4. Técnica no destructiva: si elegimos esta opción, la muestra no se ve perjudicada y puede recuperarse.
5. Alta resolución: Las imágenes obtenidas tienen una gran resolución, permitiendo un análisis detallado de su morfología.
6. Versatilidad: con un solo microscopio podemos obtener datos de la morfología superficial, defectos y composición de la muestra.

Aplicaciones de la microscopía electrónica de barrido SEM

La microscopía SEM, por su gran versatilidad, rapidez y bajo coste es una herramienta ampliamente utilizada en la industria. Varios sectores pueden beneficiarse de su utilización, como químico, alimentario, restauración, biotecnología, farmacéutica, plástico, sanitario, etc.

Resumimos entonces sus principales aplicaciones:

• Estudio morfológico y estructural: Identificación y análisis de fases cristalinas y transiciones en materiales como metales, polímeros y cerámicas. Permite estudiar las degradaciones más frecuentes como fatiga y corrosión.
• Perfecta para estudios en biología: observación de muestras en condiciones húmedas, sin tener que realizar deshidrataciones ni secados por punto crítico.
• Análisis de fallos de diseño: Caracterización de defectos en productos para entender fallos de inclusiones y problemas de adhesión en superficie.
• Estudio de contaminantes: Utilizando el detector EDX, por ejemplo, se pueden identificar contaminantes en muestras que causan problemas de adherencia y fallos estructurales.
• Caracterización de superficie: Análisis de la superficie, morfología y estructura generada por procesos mecánicos, laser, medir el desgaste de piezas no detectable con microscopio óptico, etc

Si necesitas examinar la estructura de tu producto, investigar un fallo de producción u obtener imágenes de alta resolución, escríbenos a lma@unizar.es o llama al 976762980 y nuestro equipo técnico te atenderá a la mayor brevedad.