Resumen de De los micrómetros a los picómetros: evolución de las técnicas de microscopía para el estudio de nanomateriales

Margarita Rivera Hernandez, Jesús Arenas Alatorre

• español

  Sin lugar a duda, las técnicas de microscopía electrónica (ME) y microscopía de sonda de barrido (SPM) han contribuido enormemente al estudio de nanomateriales, dando información de propiedades morfológicas, estructurales, de superficie, eléctricas y magnéticas, entre muchas otras. Las técnicas más empleadas para estudios a nanoescala han sido las microscopías electrónicas de transmisión y barrido, y por otro lado, las de efecto túnel y de fuerza atómica, respectivamente. Los avances tecnológicos en los últimos años de estas técnicas han permitido límites de resolución que hace 25 años era inimaginables, siendo los últimos valores alcanzados de decenas de picómetros (10-12 m). Cabe señalar, que más allá de esto, las técnicas de microscopia mencionadas han crecido en sus capacidades de análisis en el campo de las nanociencias y nanotecnología, dando lugar a otras técnicas como microscopía electrónica de barrido por transmisión (STEM, del inglés Scanning Transmission Electron Microscopy), Imagen en campo obscuro a ángulo grande en alta resolución (HR-HAADF, del inglés High Resolution - High Angle Annular Dark Field), Crio-Microscopía Electrónica, Tomografía electrónica, Espectroscopía de tunelamiento, Tunelamiento inelástico, Curvas de fuerza, etc. Lo anterior, no solo ha complementado la información morfológica y estructural, sino que también, ha contribuido al entendimiento de fenómenos de interacción y propiedades fisicoquímicas a escalas atómicas y moleculares. En este artículo se hace un análisis de la trascendencia actual que tienen las técnicas de microscopía electrónica, así como las de microscopia de sonda de barrido (SPM), y se menciona brevemente el alcance de estas técnicas como métodos de modificación de superficies a ultra alta resolución, como el caso de la nanolitografía y nanomanipulación, que estan abriendo un panorama enorme en el desarrollo de las  tecnologías del futuro.

• English

  Over the last few decades, electron microscopy (EM) and scanning probe microscopy (SPM) techniques have had a great contribution to the study of nanomaterials in many research fields, providing morphological, structural, interfacial, electric and magnetic information, among many others. Recent technological advances of these techniques have helped to achieve unprecedent spatial resolution limits unimaginable 25 years ago, being the last reported values of tenths of picometers (10-12 m). In addition, these techniques have grown in analytical capabilities in the nanoscience and nanotechnology fields, resulting in new independent, or even complimentary, techniques that have improved the understanding of interaction phenomena and physicochemical properties at the atomic and molecular scale. In this paper, an analysis of the actual importance of these techniques as well as some of their recent characterization and analytical achievements are discussed. Finally, in view of its enormous progress and large potential in the study and understanding of physical and chemical processes at the nanoscale, future challenges and perspectives are underlined.