Aplicaciones más importantes de Microscopio Electrónico de Barrido (SEM y FESEM)

El Microscopio Electrónico de Barrido (SEM, Scanning Electron Microscope) es un instrumento que proporciona imágenes tridimensionales de la morfología externa de una muestra, permitiendo la observación y la caracterización de materiales orgánicos e inorgánicos, mediante contraste topográfico o composicional. 

Algunas de las aplicaciones más importantes de Microscopio Electrónico de Barrido (SEM y FESEM):

• Estructura y ultraestructura de tejidos y órganos animales y vegetales.

• Patologías animales y vegetales.

• Aplicaciones en hematología, dermatología, odontoestomatología y biomateriales

• Estudios forenses (búsqueda de partículas, tejidos, hilos micrométricos...).

• Identificación y/o caracterización de material arqueológico.

Calibración "libre"

Calibración "libre" Laboratorio Láser-UNIZAR

                                                

 

El empleo de la nariz electrónica para la detección de explosivos y de enfermedades en humanos (de Irene Franco)

La nariz electrónica tiene su fundamento en la medición de la carga de los vapores que se encuentran en la atmósfera. Cuando las moléculas que lo componen están cargadas eléctricamente su masa se mide con gran precisión y pueden detectarse sus compuestos, incluso cuando se trata de partículas con un peso muy bajo. Por ello, el sistema implementado ioniza mediante electrospray los vapores a analizar, una técnica por la que se bombardean gotas cargadas eléctricamente.

El dispositivo es capaz de detectar los vapores emitidos por la piel humana y que están compuestos en su mayoría por ácidos grasos, que son sustancias muy poco volátiles. De esta forma se podrían distinguir anomalías en humanos, o lo que es lo mismo, patologías que componen unos determinados vapores. Además, los vapores humanos son característicos de cada persona, lo que abre las posibilidades de estos dispositivos a la detección de individuos. 

A pesar de que ya se han desarrollado narices similares en el mundo, Juan Fernández de la Mora señala que la principal baza de su dispositivo radica en la potencia, ya que es capaz de detectar, por ejemplo, cantidades de explosivos mil veces más pequeñas que en el pasado y de una forma más rápida.

En cuanto al proceso de comercialización del proyecto, en estos momentos uno de los prototipos se está sometiendo a pruebas en organismos europeos y se iniciará cuando éstas se superen.

Las conclusiones de esta investigación aparecen en el Journal of the American Society for Mass Spectometry.

Determinación de contaminantes emergentes mediante un método basado en la resonancia de plasmon superficial

Determinación de contaminantes emergentes mediante RPS.

LIBS aplicado en explosivos y leche

Como se comentó ayer durante las diferentes presentaciones en clase, una dedicada a los MARR en la industria alimentaria y otra en la química forense, la técnica LIBS (espectroscopía de descomposición inducida por láser) ha sido usada para la detección de explosivos y para realizar análisis en leche. 

Tras la debida búsqueda en la Web of Science os adjunto el doi de dos papers en los que se habla de estas dos aplicaciones comentadas. 

 

Explosivos:

https://doi.org/10.1007/s00216-011-4999-y

En este primer artículo, se habla de la posibilidad de utilizar LIBS para detectar explosivos, además de la espectroscopía Raman, analizando tanto los puntos fuertes como débiles de cada técnica. 

En esta figura, por ejemplo, hacen mención a la mayor o menor dificultad que se encuentra cada técnica para diferenciar entre sustancias, haciendo alusión a diferentes propiedades como selectividad o sensibilidad.

 

Leche:

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.04.017

En este otro artículo se muestra la posibilidad de aplicar LIBS para realizar un análisis tanto cualitativo como cuantitativo de leche para detectar fraudes en la misna.

Cuantitativamente se procedió a comprobar la adulteración por melamina y cualitativamente se investigó la detección en mezclas de leches. 

No tuve la oportunidad de acceder al artículo completo por lo que no puedo adjuntar la figura de algún espectro realizado junto con su interpretación pero se concluyó que podían diferenciar se las mezclas y se apuntaron ciertos hechos sobre la calibración, un tema que hemos destacado en la asignatura al tratar LIBS. 

NOTICIA LiDAR

 

Descubren ciudades construidas hace 2.500 años bajo la selva ecuatoriana del Amazonas

Tecnologías de escaneo Lidar muestran una densa red de centros urbanos interconectados, mil años más antiguos que descubrimientos anteriores

Mapa Lidar de una ciudad en la Amazonía ecuatoriana, con sus calles

Si alguna vez se creyó que la antigua selva amazónica era un lugar inhóspito, escasamente poblado por bandas de cazadores-recolectores, los rastreos arqueológicos realizados en los últimos veinte años con tecnología Lidar han revelado restos de edificaciones, pirámides y caminos desde Bolivia a Brasil, demostrándose así que la Amazonia albergaba grandes y complejas sociedades antes de la llegada de los europeos.

La última la ha descubierto un equipo internacional de investigadores bajo la densa vegetación del valle de Upano en Ecuador. La tecnología de mapeo láser muestra una densa red de ciudades interconectadas que tienen al menos 2.500 años de antigüedad, más de 1.000 años más que cualquier otra sociedad amazónica conocida.

En 2015, gracias a la financiación del Instituto Nacional de Patrimonio Cultural de Ecuador, se realizó un estudio Lidar del valle. Desde aviones especialmente equipados se emitieron pulsos láser hacia la selva amazónica y midieron su regreso, revelando características topográficas que de otro modo serían invisibles bajo los árboles. Así, el equipo identificó cinco grandes asentamientos y otros diez más pequeños en 300 kilómetros cuadrados en el valle de Upano, cada uno de ellos densamente poblado de estructuras residenciales y ceremoniales, con calles que discurrían entre casas y barrios.

Un sensor de 36 píxeles de la NASA para el estudio del espacio con rayos X

La NASA y la JAXA revolucionan la astronomía con un sensor de 36 píxeles

En un avance sorprendente, la NASA, en colaboración con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), ha desarrollado un sensor de rayos X de tan solo 36 píxeles que promete transformar nuestra comprensión del espacio. A pesar de su aparentemente baja resolución, este sensor es una pieza clave del satélite XRISM y se espera que proporcione una visión sin precedentes de las señales de rayos X distantes.

El sensor, denominado Resolve, es el instrumento principal a bordo del satélite XRISM, lanzado en septiembre de 2023. Aunque vivimos en una era donde las cámaras de los teléfonos móviles alcanzan hasta los 200 millones de píxeles, Resolve demuestra que la calidad supera a la cantidad en la investigación espacial.

Sensor Resolve de la NASA

Cada píxel del sensor es un espectrómetro de microcalorímetros capaz de medir con gran precisión las variaciones de calor en el universo, lo que permite a los científicos determinar la composición y el movimiento de los objetos que emiten rayos X. Los rayos X tienen la capacidad de penetrar materiales y revelar información sobre su estructura atómica y molecular, lo cual es crucial para entender la química del espacio, ya que los elementos y compuestos presentes en las estrellas y galaxias emiten señales distintivas en el espectro de rayos X. Este sensor, con su sensibilidad extrema, puede detectar estas señales y proporcionar datos sobre la abundancia de elementos químicos, como el hierro y el silicio, en el cosmos. Además, los rayos X pueden revelar la presencia de elementos pesados que solo se forman en las explosiones de supernovas, ofreciendo pistas sobre los procesos nucleares que ocurren en el universo.

Con este logro se conseguirá realizar estudios más detallados de ciertos fenómenos como agujeros negros supermasivos, restos de supernovas y nubes de gas supercalentado en cúmulos de galaxias.

Vídeo explicativo subido por la NASA a Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=M-rw7ZtoBFQ

Noticia publicada el 3 de mayo de 2024 por Iván Martín Barbero en El País - CincoDías

Link a la noticia: https://cincodias.elpais.com/smartlife/lifestyle/2024-05-03/un-sensor-de-36-pixeles-de-la-nasa-va-a-revolucionar-el-estudio-del-espacio-con-rayos-x.html#