Un microscopio avanzado hará posible estudiar la materia a escala atómica

El microscopio electrónico de transmisión, TITAN3, un instrumento singular del Laboratorio de Microscopías Avanzadas (LMA) de la Universidad de Zaragoza, ha regresado a su sede en el Campus Río Ebro tras someterse una ambiciosa actualización técnica que permitirá estudiar la materia a escala atómica, con resoluciones de unas pocas decenas de picómetros (unidad de medida un billón de veces más pequeña que el metro).

Esta actualización, financiada con 3.6 millones de euros con fondos europeos NextGenerationEU y del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, responde a las demandas regionales, nacionales e internacionales de la comunidad científica e industrial de equipamiento avanzado, para desentrañar la naturaleza de la materia y promover el desarrollo de nuevos materiales con propiedades únicas y hasta ahora desconocidas.

Según informa la Universidad de Zaragoza en un comunicado, su uso beneficiará múltiples disciplinas como la ciencia de materiales, química, física, biomateriales, medicina, farmacología, nanociencia y nanotecnología, entre otros.

Doble corrector de aberraciones y monocromador

Para alcanzar las resoluciones exigidas actualmente por la comunidad científica, es fundamental un corrector de aberraciones, un sistema que reduce significativamente los defectos ópticos generados por el haz de electrones en su interacción con la materia, mejorando tanto calidad de imagen final como el nivel de detalle alcanzado en el estudio de los materiales.

Así, el microscopio TITAN3, que ya disponía de un primer corrector, ha sido equipado con un segundo corrector, diseñado específicamente para experimentos de microscopía electrónica de transmisión y barrido (STEM), de forma que la gama de estudios estructurales, químicos y físicos a realizar se amplía considerablemente.

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Además, se ha incorporado un nuevo monocromador acoplado a un nuevo espectrómetro de pérdida de energía de los electrones (EELS), lo que permitirá investigar las propiedades ópticas, optoelectrónicas y vibracionales de materiales a la escala local.

Esta tecnología permitirá, por ejemplo, medir con gran precisión y detalle la respuesta óptica de materiales diseñados para su uso como sensores, en aplicaciones biomédicas o procesos catalíticos.

El Laboratorio de Microscopias Avanzadas de la Universidad de Zaragoza, se posiciona así como un laboratorio pionero en el uso de espectroscopia monocromática, consolidándose como uno de los laboratorios más activos en España en este ámbito.

Tras un periodo de familiarización del personal técnico y científico del centro con el microscopio actualizado, el TITAN3 comenzará a dar servicio en 2025, y la comunidad científica podrá acceder desde ese momento al equipo mediante una solicitud directa o presentando un proyecto disruptivo a alguna de las dos convocatorias anuales de acceso abierto, competitivo y gratuito.

Nuevas posibilidades para la investigación y la industria

Esta actualización traerá importantes beneficios para la investigación científica, tanto en el ámbito académico como en el industrial, además de permitir a los investigadores acceder a campos actualmente inexplorados y abordar nuevos retos tecnológicos.

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La mejorada resolución espacial ampliará notablemente la capacidad de análisis y la posibilidad de realizar experimentos “in situ” (dentro del propio microscopio).

Además, la posibilidad de trabajar a bajos voltajes, facilitará el análisis de muestras generalmente sensibles al haz de electrones, como tejidos, células y biomoléculas, por lo que el equipo resultará especialmente valioso para avances en el campo de la biomedicina y la industria farmacéutica.

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