El microscopio electrónico más potente del mundo llega a España

Ver los átomos, incluso los de elementos químicos tan ligeros como el litio o el oxígeno, para sacar todo el partido a los materiales del día a día. Desde hoy es posible gracias al microscopio electrónico más potente instalado en España. Recibe el nombre de JEOL JEM GRAND ARM 300 cF y sólo existen dos más como él en Alemania y Japón. Forma parte de la Instalación Científico Tecnológica Singular (ICTS) del Centro Nacional de Microscopía Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid y entrará en funcionamiento dentro de una semana.

"Antes veíamos átomos de tamaño superior al del sodio y ahora podremos observar todos los elementos más ligeros del sistema periódico", explica José González Calbet, director del Centro Nacional de Microscopía Electrónica. Distinguir el oxígeno presente en los óxidos, el litio de las baterías o el carbono de materiales revolucionarios como el grafeno resulta esencial para explorar todas sus posibilidades. "Las propiedades de los materiales dependen de cómo están colocados los átomos. Si ahora los vemos, podremos proponer mejoras para los que ya tenemos", indica Calbet.

Con este nuevo microscopio se abre la puerta a estudios más detallados de los materiales con innumerables aplicaciones, en particular, en el sector de las telecomunicaciones y de los dispositivos electrónicos o en el desarrollo de baterías más eficientes y materiales semiconductores.

Resolución extraordinaria

Lo que hace único a este microscopio es su capacidad para discriminar dos puntos separados a una distancia de 0,05 nanometros, es decir, 10 millones de veces más pequeña que medio milímetro. Calbet lo explica con el siguiente ejemplo: "Si de noche alguien se sitúa a 10 kilómetros con dos cerillas encendidas, una en cada mano, las veremos pero no seremos capaces de distinguir si hay una o dos cerillas". De ahí que la resolución sea más importante que el número de aumentos. Haciendo un ejercicio de escalas, con esta tecnología se podría observar un garbanzo sobre la superficie de la Luna.

El fundamento de un microscopio óptico es similar al de un microscopio electrónico: en el primero, la luz atraviesa la muestra que se desea estudiar; en el segundo, ésta se sustituye por un haz de electrones que se enfoca con imanes que hacen las veces de lentes. Obtener una buena imagen, sin embargo, es mucho más complejo. "Todo influye, de modo que se debe trabajar en condiciones de absoluta estanqueidad. La temperatura no puede variar más de medio grado y el Metro que pasa cerca de aquí genera campos electromagnéticos que es preciso anular", indica Calbet.

Una infraestructura singular

El nuevo aparato se suma a otro similar, ARM 200 c-FEG, instalado con anterioridad y con una resolución espacial de 0,078 nanometros. Los dos son complementarios y en conjunto ofrecerán información tanto de la estructura como de la composición de los materiales. Se consolida así el Centro Nacional de Microscopía Electrónica como referencia con un desembolso total de 8,5 millones de euros desde 2011, co-financiados en su mayor parte por los diferentes ministerios que han asumido las competencias en materia de Ciencia (45%), fondos del Campus de Excelencia Internacional Moncloa (25%) y el resto debido a fondos FEDER, otros ministerios y grupos de investigación.

María Luisa Castaño, directora general de Innovación y Competitividad del Ministerio de Economía y Competitividad, indicó durante la presentación del microscopio que "si España quiere competir en Europa hay que hacer apuestas de este tipo". Castaño también quiso resaltar la "generosidad" hacia el resto de la comunidad científica, que podrá beneficiarse de las prestaciones del nuevo microscopio.

Rafael Van Grieken, consejero de Educación, Juventud y Deporte de la Comunidad de Madrid, hizo alusión a la necesidad de contar con "personas capaces de sacar partido a las infraestructuras", para lo que hay que consolidar a los grupos emergentes, apoyar al resto e incentivar la colaboración internacional. Para ello se comprometió con que "la dotación económica sea la máxima posible para estas instalaciones".

En el acto de presentación también participaron Carlos Andradas, rector de la Universidad Complutense de Madrid, Iwatsuki Masashi, vicepresidente de JEOL, la compañía que ha fabricado el microscopio, y Carlos Arribas, director de IZASA, la empresa distribuidora de JEOL.