Los procesos del futuro, aquellos que definirán el rumbo del mundo, comienzan en un laboratorio de microscopía electrónica, un espacio capaz de adentrarse en las partículas más pequeñas e invisibles al ojo humano; las nanopartículas.
Explorar hasta la mil millonésima parte de un metro se vuelve esencial para el funcionamiento perfecto de instrumentos como semiconductores, chips y componentes cruciales en la astrofísica.
El Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, en Puebla, ha superado ya los 40 millones de pesos para llevar a cabo este ambicioso cometido, impulsando proyectos internos y de la ciencia mexicana a través de su Laboratorio de Microscopía Electrónica, consolidándose como pionero en este campo en casi todo el país.
En entrevista el doctor Mario Moreno explicó que la microscopía electrónica utiliza electrones para obtener imágenes. Explicó que un microscopio óptico, los que se conocen a base de lentes, funcionan con luz visible, que es una onda. La luz visible tiene un rango entre 400 y 700 nanómetros de la longitud de onda.
Teóricamente, el límite es 400 nanómetros. En cambio, con un microscopio electrónico se usa un haz de electrones. Este haz de electrones se hace incidir sobre la muestra que se se debe observar. Así, la longitud de onda de un haz de electrones está en el orden de los angstroms, que pueden observar cosas mucho más pequeñas que con un microscopio óptico que usa luz visible.
Para esta práctica, el laboratorio del INAOE cuenta con el microscopio electrónico de barrido (FEI modelo SCIOS) que sirve para analizar dispositivos y nanomateriales a una resolución menor a un nanómetro, es decir, con gran detalle.
El microscopio cuenta con dos columnas, una de electrones y otra de iones. Esta segunda permite hacer cortes en las muestras para poder observar no solamente la superficie, sino también transversalmente las capas que las integran, y permite hacer nanofabricación, es decir, se pueden hacer dispositivos nanométricos.
Este microscopio que tenemos acá es de ultra alta resolución. La resolución que tiene es de un nanómetro. Un nanómetro sería el punto más pequeño que podemos distinguir en una imagen. Pero, sin problema, hemos observado nanopartículas de 30 nanómetros, 20 nanómetros, explicó Mario Moreno.
Adentrarse en el fascinante mundo de la microscopía electrónica en el INAOE es un viaje que exige una meticulosa atención al detalle y una pureza absoluta. Bata, guantes, cubrebocas, cubrezapatos y cubrecabello son requisitos indispensables, y en algunos casos, incluso lentes especiales.
Todo esto, porque los dispositivos se crean en entornos denominados “cuartos limpios”, donde el aire es cuidadosamente controlado para evitar la presencia de partículas. Estos laboratorios cuentan con filtros que purifican el aire, y la clasificación de su limpieza es rigurosa: algunos laboratorios son de clase 100, lo que significa que en un pie cúbico de aire no debe haber más de 100 partículas de tamaño no mayor a 0.5 micrómetros.
Cualquier cuerpo humano que ingrese a estos laboratorios se convierte en una posible fuente de contaminación para los dispositivos: un simple cabello, una partícula de piel o incluso una gota de saliva puede alterar la pureza del proceso.
