En industrias como la bioingeniería, la ciencia de los materiales y la nanotecnología, donde se utilizan equipos e instrumentos altamente sensibles como los microscopios de sonda de barrido (SPM), incluso cantidades mínimas de ruido por vibración pueden afectar la calidad de las imágenes y los datos.

Existe una amplia gama de sondas utilizadas en la microscopía de sonda de barrido, y la información recopilada puede presentarse de diversas formas, incluyendo topografía, composición elemental, conductividad, entre otras. Para registrar y medir datos con precisión, el instrumento debe mantener una distancia uniforme entre la sonda, la platina y el detector.

Debido a que estas técnicas son sensibles a las perturbaciones ambientales, los SPM generalmente requieren algún tipo de aislamiento de vibraciones. Dependiendo de varios factores, como el nivel de ruido ambiental (acústico, de vibración y electromagnético), las fluctuaciones térmicas, el campo de aplicación y el tipo de equipo utilizado, se recomiendan sistemas de aislamiento de vibraciones pasivos o activos para eliminar el ruido en la AFM.

MICROSCOPÍA DE SONDA DE BARRIDO (SPM)
Los microscopios de sonda de barrido (SPM) funcionan mediante el barrido de una sonda sobre la superficie de una muestra para obtener información. Existe una amplia gama de sondas utilizadas en SPM, y la información recopilada puede adoptar diversas formas —topografía, composición elemental, conductividad, etc.— según el tipo de sonda empleada.

MICROSCOPÍA DE EFECTO TÚNEL (STM)
La microscopía de efecto túnel (STM) fue el primer tipo de SPM que se desarrolló. El primer STM fue desarrollado por investigadores de IBM en 1981. El STM funciona acercando una punta atómicamente afilada (generalmente de tungsteno) a la muestra y aplicando un voltaje de polarización a la punta, lo que genera una corriente de efecto túnel. A medida que la punta barre la superficie, el nivel de corriente se compara con un nivel de referencia y se genera una topografía de la superficie de la muestra. Las imágenes de STM se pueden obtener al aire libre o en cámaras de ultra alto vacío (UHV-STM).

La microscopía de efecto túnel (STM) permitió a los investigadores observar muestras con niveles de resolución nunca antes posibles. Ahora podían observar y manipular átomos individuales. No es exagerado afirmar que el desarrollo de la STM revolucionó el campo de la investigación en nanotecnología. No solo proporcionó nuevas capacidades, sino que, al establecer algunos de los conceptos básicos de la microscopía de sonda de barrido (SPM), la STM demostró ser la base de un nuevo campo de la microscopía.

MICROSCOPÍA DE FUERZA ATÓMICA (AFM)
La microscopía de fuerza atómica (AFM) es la técnica de SPM más utilizada. La AFM funciona deslizando una sonda mecánica ultrafina, llamada punta, sobre la superficie de una muestra. En lugar de tocar la muestra, la punta se acerca a su superficie e interactúa con las fuerzas atómicas presentes en ella. La punta está unida a una palanca, que se desvía a medida que la punta recorre la superficie de la muestra. Un láser se refleja en la parte posterior de la palanca y llega a un detector, que recoge información a medida que la sonda se mueve y produce una imagen de la muestra. La imagen resultante proporciona una excelente visión de la topografía de la muestra con una resolución extremadamente alta. Además del modo de contacto original descrito anteriormente, se han desarrollado otros modos de operación para el AFM, incluyendo el modo sin contacto, el modo de contacto intermitente y la modulación de fuerza.

Los primeros microscopios de fuerza atómica comerciales estuvieron disponibles en 1988. Desde entonces, el AFM se ha convertido en una de las herramientas más importantes para la investigación en nanotecnología. El AFM ha alcanzado gran relevancia debido a su facilidad de uso y su capacidad inigualable para obtener datos topográficos de alta precisión a escala nanométrica. Actualmente, los AFM son comunes en los departamentos de ciencias de las universidades y en los departamentos de investigación y desarrollo de grandes empresas. Se siguen desarrollando nuevas aplicaciones del AFM, como el uso de técnicas de AFM para diagnosticar e investigar células cancerosas.

Por: Herzan
Fuente: Herzan
Fecha: 07 de julio 2026