¿Qué es el microscopio de efecto túnel?

Un microscopio de efecto túnel, es un instrumento para tomar imágenes de superficies a nivel atómico. Sus inventores fueron, Gerd Binnig y Heinrich Rohrer, y recibieron el Nobel de Física en 1986.

En estos treinta años, han evolucionado bastante, principalmente a raíz del empleo de la informática en los laboratorios y en los medios donde puede ser utilizado. Actualmente se puede utilizar en ultra-alto vacío, que son presiones muy bajas, de 10^-10 Torr, que equivale a diez billones de veces más pequeña que la presión atmosférica. También se ha extendido su uso a medios criogénicos, utilizándose a temperaturas muy bajas cercanas a -270º Celsius, incluso inferiores.

El microscopio de efecto túnel es capaz de obtener imágenes de átomos, sin utilizar ni lentes ni luz. El microscopio de efecto túnel se basa en una punta muy afilada, que se pone muy cerca de una superficie. A una distancia de unos poco átomos de la superficie de la muestra, aproximadamente a un nanómetro (10^-9 metros). La punta afilada termina en un átomo y tiene forma de pirámide.

Microscopio efecto túnel

La punta de este microscopio se hace por elementos electroquímicos, con una disolución se ataca un hilo macroscópico, que puede tener una décima de mm de diámetro. Suelen ser de wolframio, que se le ataca con la disolución electroquímica, hasta que se consigue que termine en algunos nanómetros, luego cuando la punta se monta en el microscopio, se afila emitiendo electrones entre la punta y la muestra de mayor energía, de las que hacen falta para realizar imágenes, hasta que termine en un átomo. Utilizando como verificador el mismo microscopio donde se monta la punta.

Ese átomo en que termina la punta al estar tan cerca de la superficie, puede intercambiar electrones con la misma superficie. Esto se hace por un fenómeno de mecánica cuántica, este fenómeno se llama el "efecto túnel". El efecto túnel hace que pueda circular una corriente de electrones entre el último átomo de la punta y los átomos de la superficie. Esta corriente de túnel es muy sensible a la distancia que hay entre la punta y la muestra de tal forma que si uno desplaza lateralmente la punta sobre la superficie de la muestra, puede ir siguiendo el relieve de la misma a la escala del átomo.


Fuente: Onda Cero: Partiendo de Cero. Jose María Gómez Rodríguez