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MICROSCOPIA
O Objetivo da microscopia é a obtenção de imagens ampliadas de um objeto, que nos permitam distinguir detalhes não revelados a olho nu. A forma mais comum é a lupa ou microscópio estereoscópico, seguida do microscópio óptico, que ilumina o objeto com luz visível ou ainda luz ultravioleta. O limite máximo de resolução dos microscópios ópticos é estabelecido pelos efeitos de difração devido ao comprimento de onda da radiação incidente. Mas, em geral, os microscópios ópticos convencionais ficam, então, limitados a um aumento máximo de 2000 vezes.
A imagem microscópica é caracterizada por três parâmetros: aumento, resolução e contraste.
Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
O MEV surgiu comercialmente em 1965 e desde então tornou-se indispensável em muitos tipos de pesquisa. No MEV a imagem é formada através de um feixe de elétrons que é usado para varrer o espécime (amostra), o qual emite os elétrons secundários (interação de um feixe primário com a superfície de interesse). O feixe de elétrons é produzido em vácuo para evitar colisão com moléculas do ar. Para espécimes bem preparados (bons condutores) é vantajoso trabalhar-se com feixe primário de elétrons acelerados com 20 e 25 kV, pois ganha-se na resolução. Espécimes mais sensíveis podem precisar de elétrons menos energéticos (abaixo de 20 kV).
Também é importante escolher adequadamente a distância de trabalho. Distâncias curtas favorecem melhor resolução, com certo sacrifício da profundidade de foco. O inverso, maiores distâncias de trabalho são necessárias para pequeno aumento, áreas e volumes grandes, garantindo boa profundidade de foco.
A microscopia eletrônica de varredura de alta resolução (usando canhão de emissão de campo) fornece imagens de superfície e de estruturas abaixo da superfície.
Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET)
É importante para determinar tamanho e forma de estruturas cristalinas e amorfas; inorgânicas e biológicas. No caso de amostras cristalinas, também pode revelar a composição das partículas.
A formação de imagem no MET é uma projeção bidimensional da amostra, podendo haver sobreposição das linhas e áreas de interesse. A imagem final pode ser de campo claro ou campo escuro. Cada modo de imagem fornece informações complementares sobre a amostra.
No modo campo claro, uma abertura é acionada no plano focal inferior da lente objetiva que permite a passagem apenas dos feixes diretos, não difratados. As regiões correspondentes a estes feixes surgem escuras na imagem, enquanto que regiões com nenhuma amostra no caminho do feixe aparecem mais claras na imagem.
Na imagem de campo escuro, o feixe direto é bloqueado pela abertura do plano focal inferior enquanto que um ou mais feixes difratados passam pela lente objetiva e aparecem claros na imagem. As regiões cujos feixes refratados não foram coletados vão aparecer escuras na imagem. Os feixes difratados têm forte interação com a amostra, fornecendo importantes informações, como defeitos na estrutura e tamanho de partículas.
A maioria dos MET utilizados no estudo de nanomateriais dispõe de tensão de aceleração de até 300 kV. Embora os MET utilizados em biologia, em geral, operam na faixa de 60 a 80 kV.
No Cetene, contamos com o Laboratório de Microscopia e Microanálise (LAMM) responsável pelo gerenciamento da microscopia óptica e eletrônica, preparação de amostras e análise de materiais. O LAMM possui à sua disposição as mais avançadas técnicas de caracterização microscópica, que vão desde a microscopia eletrônica de varredura em modo ambiental até a microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução.