Microscopía Electrónica de Barrido

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Microscopía Electrónica de Barrido en la Ciencia Forense

El microscopio electrónico de barrido (MEB) es una herramienta importante en la ciencia forense (véase conceptos relacionados con este término, y véase asimismo criminalística) moderna debido a su amplia gama de aplicaciones. El MEB permite el análisis rápido de los elementos que componen los especímenes muy pequeños y la determinación concluyente del origen de muchos materiales que son cruciales para la cadena de pruebas. Partículas de pintura, fibras (tanto naturales como artificiales), residuos de pólvora (GSR), billetes de banco falsos, documentos falsificados, partículas y pruebas de rastros son todos ejemplos de especímenes que pueden ser analizados usando el SEM. La microscopía electrónica de barrido también puede proporcionar imágenes tridimensionales detalladas de microorganismos extremadamente pequeños, imágenes anatómicas tridimensionales de insectos, gusanos, esporas u otras estructuras orgánicas, y el análisis de gemas y fragmentos de gemas.

Los microscopios convencionales utilizan luz y varias lentes de vidrio para magnificar las imágenes, mientras que el SEM utiliza rayos de electrones y lentes electromagnéticos para barrer la superficie de los especímenes, produciendo imágenes magnificadas en blanco y negro.Entre las Líneas En la mayoría de los SEM, las muestras se colocan en una cámara de vacío después de haber sido preparadas adecuadamente para conducir la electricidad. Una vez que la muestra está en la cámara, se extrae el aire y un cañón de electrones en la parte superior de la cámara emite un haz de electrones, que pasa a través de una serie de lentes electromagnéticas que condensan el haz en un foco extremadamente fino, capaz de barrer los nano puntos de la superficie de la muestra. Un dispositivo de escaneo cerca del fondo de la cámara de vacío controla el movimiento del haz de electrones a través del espécimen, fila por fila. A medida que el haz de electrones barre la superficie, excita los electrones presentes en la estructura atómica de las moléculas, causando que algunos de ellos escapen de la superficie. Estos electrones que escapan, conocidos como electrones secundarios desviados, tienen energías específicas que pueden ser medidas. A medida que se liberan de cada área de la muestra, son recogidos y contados por un detector que envía sus señales amplificadas. Las diversas energías electrónicas producidas son analizadas por un software de ordenador, y la imagen resultante se muestra en un monitor de ordenador.

Algunos MEB modernos ofrecen una ventaja adicional para fines forenses debido a los nuevos métodos de análisis de muestras biológicas que no corrompen el espécimen, lo que constituye un gran inconveniente con los MEB convencionales.Entre las Líneas En la microscopía electrónica convencional, las muestras biológicas tienen que deshidratarse y luego cubrirse con un material que conduce la electricidad, como una fina capa de oro o de carbono. Los modernos SEM permiten ajustar la presión interna de la cámara para disipar la carga eléctrica que de otro modo cargaría la muestra, prescindiendo así del recubrimiento y la deshidratación. (Tal vez sea de interés más investigación sobre el concepto). Ejemplos de materiales no conductores que requieren una preparación especial en los SEM convencionales son el papel, la pintura, los textiles, los huesos, el pelo y el vidrio.

Algunos Aspectos sobre Microscopía Electrónica de Barrido

Cada elemento químico consiste en una estructura atómica compuesta por un número determinado de partículas en el núcleo y de electrones que vibran en diferentes niveles o envolturas alrededor del núcleo, cada uno a una distancia específica del mismo. Los electrones de las diferentes conchas (órbitas) tienen diferentes energías y el número de protones en el núcleo de un átomo determina la cantidad de electrones en un átomo neutro. Los átomos suelen ser neutros porque todas sus partículas positivas y negativas están en un estado de equilibrio eléctrico dinámico.

Puntualización

Sin embargo, cuando los átomos libres chocan o cuando se unen mediante reacciones químicas moleculares, algunos átomos ganan o pierden un electrón extra, por lo que se cargan positiva o negativamente (cationes o aniones). Cuando el haz de electrones de un SEM golpea la muestra, desvía dos tipos de electrones de la muestra conocidos como electrones inelásticos y electrones elásticos. Los electrones inelásticos son partículas de baja energía que dan información sobre las variaciones topográficas de la superficie de la muestra y son responsables de las imágenes tridimensionales en blanco y negro. También se conocen como electrones secundarios y la mayoría de ellos tienen cargas inferiores a 10 voltios de electrones (<10 eV). Los electrones elásticos son los que colisionan con los electrones generados por el SEM (que están presentes en el haz). La colisión de los electrones produce unos cuantos cuantos de energía específicos que son retenidos por los electrones elásticos. Al calibrar el microscopio a diferentes intensidades de haz, los analistas pueden estudiar varios tipos de datos proporcionados por los electrones elásticos, como la composición de la muestra y la estructura cristalográfica de la superficie, la estructura interna de los materiales semiconductores, la distribución y los niveles de energía de los compuestos de fósforo, e información sobre los elementos y las sustancias químicas presentes en las diversas capas de la superficie.

Desarrollo

Las pruebas analíticas forenses, como la microscopia electrónica de barrido, la espectroscopia, la cromatografía y la espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS), tienen por objeto producir pruebas individualizadas que permitan la identificación y el origen de las muestras y la interpretación exacta de los datos en relación con un delito o una investigación sospechosa o para ayudar a explicar una explosión, un incendio provocado o un accidente aéreo. La moderna microscopía electrónica de barrido proporciona un análisis no destructivo de muestras tanto orgánicas como inorgánicas. Otra aplicación de este método en la ciencia forense (véase conceptos relacionados con este término, y véase asimismo criminalística) es el análisis y la identificación de las partículas de polvo en el aire de los ambientes interiores, ya sea para evaluar la calidad del aire o para detectar posibles patógenos (organismos causantes de enfermedades) o sustancias peligrosas. Los granos minerales (como los carbonatos, el vidrio, el cuarzo o la mica), los materiales biológicos (como las esporas de moho, las esporas de patógenos, las partículas de insectos, las células de la piel y el polvo fecal de roedores), las fibras (como el pelo, las fibras textiles, las fibras de alfombras, la celulosa y el amianto) y las partículas diversas (como las partículas metálicas, la pintura, el hollín, el caucho y el plástico) son todos ellos materiales que se han sometido a análisis forense mediante el uso de la microscopia electrónica de barrido. Revisión de hechos: Robert [rtbs name=”ciencia-forense”]

Basado en la experiencia de varios autores, mis opiniones, perspectivas y recomendaciones se expresarán a continuación (o en otros lugares de esta plataforma, respecto a las características en 2026 o antes, y el futuro de esta cuestión):

Recursos

Microscopía Electrónica de Barrido en Inglés

Una traducción de microscopía electrónica de barrido al idioma inglés es la siguiente: Scanning Electron Microscopy.

Véase También

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