LES PROPIETATS DE L'MICROSCOPI MÉS IMPORTANTS - TECNOLOGIA - 2025

Les propietats de l'microscopi més destacades són el poder de resolució, la magnificació de l'objecte d'estudi i la definició. Aquestes capacitats permeten estudiar objectes microscopis i tenir aplicacions en diversos camps d'estudi.

El microscopi és un instrument que ha evolucionat a través del temps, gràcies a l'aplicació de noves tecnologies fins arribar a oferir increïbles imatges molt més completes i nítides dels diversos elements que són objecte d'estudi en camps com la biologia, química, física, medicina, entre moltes altres disciplines.

L'alta definició de les imatges que és possible obtenir amb microscopis d'avançada tecnologia pot arribar a ser realment impressionant. Avui dia és possible observar àtoms de partícules amb un nivell de detall que anys enrere era inimaginable.

Hi ha tres tipus principals de microscopis. El més conegut és el microscopi òptic o de llum, un equip que es compon d'una o dues lents (microscopi compost).

També hi ha el microscopi acústic, que funciona creant la imatge a partir d'ones sonores d'alta freqüència i els microscopis electrònics, que es classifiquen al seu torn en microscopis de rastreig (SEM, Scanning Electron Microscope) i d'efecte túnel (STM, Scanning Tunneling microscope).

Aquests últims proporcionen una imatge formada a partir de la capacitat que tenen els electrons per "passar" a través de la superfície d'un sòlid per mitjà de l'anomenat "efecte túnel", més comú en el camp de la física quàntica.

Si bé la conformació i principi de funcionament de cada un d'aquests tipus de microscopis són diferents, aquests comparteixen una sèrie de propietats, que tot i mesurar-se de formes diferents en alguns casos, segueixen sent comuns per a tothom. Aquestes són al seu torn els factors que defineixen la qualitat de les imatges.

Les propietats comunes de l'microscopi

1- Poder de Resolució

Es relaciona amb el detall mínim que un microscopi pot oferir. Depèn de el disseny de l'equip i de les propietats de radiació. Usualment aquest terme és confós amb la «resolució» que fa a l'detall assolit en realitat pel microscopi.

Per entendre millor la diferència entre poder de resolució i resolució, cal tenir en compte que la primera és una propietat de l'instrument com a tal, definida de manera més àmplia com "la separació mínima de punts de l'objecte sota Obervació que poden ser percebuts sota condicions òptimes "(Slayter i Slayter, 1992).

Mentre que, d'altra banda, la resolució és la separació mínima entre punts de l'objecte estudiat que van ser efectivament observats, sota les condicions reals, que van poder haver estat diferents a les condicions ideals per a les quals va ser dissenyat el microscopi.

És per aquesta raó, que en alguns casos, la resolució observada no és igual a la màxima possible sota les condicions desitjades.

Per obtenir una bona resolució es requereix, a més de el poder de Resolució, bones propietats de Contrast, tant de l'microscopi com de l'objecte o espècimen a observar.

2- Contrast o definició

Imatge d'alta definició d'un organisme unicel·lular. Via Youtube.

Aquesta propietat es refereix a la capacitat de l'microscopi per definir les vores o límits d'un objecte pel que fa a el fons on es troba.

És el producte de la interacció entre la radiació (emissió d'energia lluminosa, tèrmica, o d'un altre tipus) i l'objecte d'estudi, per la qual cosa es parla de contrast inherent (el de l'espècimen) i contrast instrumental (el de l'microscopi en si).

És per això que, per mitjà de la graduació de l'contrast instrumental, és possible millorar la qualitat de la imatge, de manera que s'obtingui una combinació òptima dels factors variables que influeixen en un bon resultat.

Per exemple, en un miscrosopio òptic, l'absorció (propietat que defineix la claredat, foscor, transparència, opacitat i colors observats en un objecte) és la principal font de contrast.

3- Magnificació

Pol·len vist a través d'un microscopi.

També anomenada grau d'Ampliació, aquesta funció no és més que la relació numèrica existent entre la mida de la imatge i la mida de l'objecte.

Sol denotar-amb un nombre acompanyat de la lletra "X", de manera que un microscopi la magnificació sigui igual a 10000x oferirà una imatge 10.000 vegades més gran que la mida real de l'espècimen o objecte sota observació.

A l'contrari del que es podria pensar, la magnificació no és la propietat més important d'un microscopi, ja que un equip pot tenir un nivell d'ampliació bastant alt però una resolució molt pobre.

D'aquest fet es deriva el concepte de magnificació útil, és a dir, el nivell d'augment que, en combinació amb el contrast de l'microscopi, aporta veritablement una imatge d'alta qualitat i nitidesa.

D'altra banda, la magnificació buida o falsa, ocorre quan se sobrepassa la màxima magnificació útil. A partir d'aquest punt, tot i seguir augmentant la imatge, no s'obtindrà més informació útil sinó que a contra, el resultat serà una imatge més gran però borrosa ja que la resolució roman igual.

La següent figura il·lustra aquests dos conceptes d'una forma clara:

La magnificació és molt major el dels microscopis electrònics que en els microscopis òptics que arriben a un augment de 1500X per als més avançats, arribant els primers a nivells de fins 30000X en el cas dels microscopis tipus SEM.

Quant als microscopis de rastreig d'efecte túnel (STM) el rang de magnificació pot arribar a nivells atòmics de 100 milions de vegades la mida de la partícula, i fins i tot és possible moure-les i posar-les en arranjaments definits.

conclusió

És important assenyalar que, d'acord a les propietats dalt explicades de cada un dels tipus de microscopis esmentats, cada un té una aplicació específica, la qual cosa permet aprofitar d'una manera òptima els avantatges i beneficis referents a la qualitat de les imatges.

Si alguns tipus presenten limitacions en certes àrees, aquestes poden abastar-per mitjà de la tecnologia dels altres.

Per exemple, els microscopis electrònics de rastreig (SEM) són generalment utilitzats per generar imatges d'alta resolució, sobretot en el camp de l'anàlisi química, nivells que no podrien ser assolits per un microscopi de lents.

El microscopi acústic és emprat amb més freqüència en l'estudi de materials sòlids no transparents i caracterització de cèl·lules. Detecta amb més facilitat els espais buits dins d'un material, així com defectes interns, fractures, esquerdes i altres elements ocults.

Per la seva banda, el microscopi òptic convencional segueix sent útil en algunes àrees de la ciència per la seva facilitat d'ús, la seva relativament baix cost i perquè les seves propietats encara generen resultats beneficiosos per als estudis en qüestió.

referències

1. Acoustic Microscopy Imaging. Recuperat de: smtcorp.com.
2. Acoustic Microscopy. Recuperat de: soest.hawaii.edu.
3. Empty Claims - False Magnification. Recuperat de: microscope.com.
4. Microscope, How Products Llauri Made. Recuperat de: encyclopedia.com.
5. Scanning Electron Microscopy (SEM) by Susan Swapp. Recuperat de: serc.carleton.edu.
6. Slayter, I. i Slayter H. (1992). Light and Electron Microscopy. Cambridge, Cambridge University Press.
7. Stehli, G. (1960). The Microscope and How to Use it. New York, Dover Publications Inc.
8. STM Image Gallery. Recuperat de: researcher.watson.ibm.com.
9. Understanding Microscopes and Objectives. Recuperat de: edmundoptics.com
10. Useful Magnification Range. Recuperat de: microscopyu.com.