Los materiales, es decir, los diversos conglomerados de materia que tienen un valor agregado para nosotros, siempre han estado ligados al desarrollo integral del género humano.
La prehistoria, por ejemplo, está dividida, a grandes rasgos, en tres edades: de Piedra, Bronce y Hierro, y cada una de ellas, alude al material que fue utilizado con más asiduidad y destreza por los primeros homínidos y grupos humanos para fabricar sus herramientas. En cuanto a nuestra era, tendría derecho a ser bautizada como la del Plástico, del Silicio o de los Nanomateriales.
Unos de los instrumentos más útiles para estudiar los materiales son los microscopios y entre ellos destacan, por su mayor poder, los electrónicos.
Desde mayo de 2011, la UNAM ofrece los servicios del Laboratorio Universitario de Microscopía Electrónica (LUME), en el Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM).
“En el LUME se realizan análisis por microscopía electrónica de barrido y de transmisión, y también se lleva a cabo la preparación de muestras”, informó José Gonzalo González Reyes, responsable del mismo y experto en microscopía electrónica.
En su consolidación como laboratorio universitario participaron, además del IIM, la Coordinación de la Investigación Científica, el Posgrado en Ciencia e Ingeniería de Materiales, el Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada, el Instituto de Ingeniería, la Facultad de Química y la Coordinación de Estudios de Posgrado de la UNAM.
Los principales objetivos de este espacio son: la caracterización estructural, a niveles micro y nanométrico, de los materiales, así como su análisis estructural por difracción de electrones y análisis químico por las técnicas EELS (espectroscopía por pérdida de energía de electrones) y EDS (dispersión de energía de rayos X).
“Se puede decir que las observaciones y los análisis de microscopía electrónica permiten tratar de entender cómo son los materiales desde una escala nanométrica”, señaló González Reyes.
El LUME cuenta con un microscopio electrónico de barrido modelo JSM-7600F y una unidad de micromaquinado por haz de iones de galio JEM-9320, que sirve para preparar muestras; adicionalmente, tiene un microscopio electrónico de transmisión, pero es un equipo antiguo. “La idea es sustituirlo con otro de alta resolución. La propuesta es adquirirlo este año.”
Inorgánicos y orgánicos
En el LUME no sólo se analizan materiales inorgánicos (metales, cerámicos y polímeros), sino también orgánicos o biológicos, como dientes y hueso.
Algunos odontólogos, por ejemplo, están interesados en observar, a escalas microscópicas, el esmalte de dientes para descubrir el origen de cierto tipo de caries o de otros problemas dentales. También se ha estudiado la hidroxiapatita como posible andamiaje de células óseas.
“De este modo, con nuestros equipos, los investigadores pueden afinar sus interpretaciones y mejorar los procesos para generar nuevos materiales”, explicó.
Además de observar a detalle las muestras, los microscopios son capaces de hacer análisis químicos, es decir, se puede saber qué elementos están presentes en una zona pequeña de una muestra.
“Unos investigadores están más interesados en la parte morfológica de su análisis; otros, en la analítico-química, y otros más, en ambas.”
Si un usuario registrado (académico o investigador universitario) quiere o necesita reservar una sesión en el LUME para ver sus muestras, debe ingresar directamente en las páginas electrónicas http://jeol.7600f.iim.unam.mx y http://fib.iim.unam.mx
Aunque el LUME tiene apenas casi dos años en funcionamiento, se han realizado análisis completos de materiales para Petróleos Mexicanos (PEMEX), la Secretaría de Marina, el Centro de Desarrollo Tecnológico del CONACyT, y el Instituto de Energías Renovables, así como para industrias pequeñas y otras universidades, como la Autónoma de Baja California.
“Se hizo un estudio relacionado con la aplicación de soldaduras en tuberías de PEMEX. Actualmente, algunas empresas extranjeras realizan este trabajo, por lo que se busca desarrollar una tecnología propia e implementarla en México, para lo cual los estudios de microscopía electrónica son de gran interés”, indicó Omar Novelo, uno de los técnicos del laboratorio.
También desempeña un papel primordial en la formación de recursos humanos, pues alumnos de las facultades de Ingeniería, Química y Odontología, y de los posgrados en Ciencia e Ingeniería de Materiales, Ciencias Físicas, Ciencias Químicas e Ingeniería, se ven beneficiados con su uso, tanto en la realización de sus proyectos de investigación, como en su capacitación en técnicas de observación microestructural y analíticas de última generación”, concluyó González Reyes.