EL SEGAI CARACTERIZA SUPERFICIES A ESCALA NANOMÉTRICA CON SU SERVICIO DE MICROSCOPÍA DE FUERZAS ATÓMICAS 

La microscopía de fuerzas atómicas es una técnica de análisis que permite alcanzar una altísima resolución lateral. El Servicio General de Apoyo a la Investigación (SEGAI) de la Universidad de La Laguna ofrece en sus instalaciones la posibilidad de acceder a este tipo de análisis, de particular relevancia para investigaciones en la que se desarrolle una modificación de superficies y en la que se precise observar los cambios ocurridos en la morfología de la muestra. 

Frente a otros tipos de técnicas, la microscopía de fuerzas atómicas proporciona información perfectamente cuantitativa en las tres dimensiones de la muestra, por lo que permite caracterizar cualquier superficie y conocer sus propiedades, en tiempo real y a escala nanométrica, o incluso subnanométrica, debido a su altísima resolución. Esta técnica de análisis tiene la peculiaridad de que la imagen se obtiene como consecuencia de la interacción física entre una punta ultradelgada, fijada en el extremo de una palanca ultraflexible, y la muestra a analizar.  

Esto favorece que, además de la altísima resolución lateral, se obtenga información relativa a los dominios magnéticos o electrostáticos de la muestra. También es posible acceder a información acerca de sus propiedades nanomecánicas y viscoelásticas y, en el caso de muestras conductoras, medir su conductancia y capacitancia, aplicando una diferencia de potencial. 

El responsable del servicio, el catedrático Alberto Hernández Creus, señala que las muestras que se analizan en este servicio no están sujetas a limitaciones respecto a las condiciones en que se realice el estudio, puesto que se pueden desarrollar análisis en condiciones ambiente o atmósfera inerte, así como modificando la temperatura en un rango de -20 ºC a 180 ºC, o bajo control electroquímico. También es posible llevar a cabo mediciones en medios líquidos, medir proteínas y células sin necesidad de que estén liofilizadas, o trabajar con material biológico sin someterlo a un proceso de deshidratación. 

Si bien se trata de un equipamiento muy poderoso para la caracterización de propiedades en superficie (porosidad, flexibilidad, etc.), estos análisis se suelen llevar a cabo en combinación con otro tipo de técnicas como, por ejemplo, la espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, para complementar con información sobre la composición química de la muestra. Además de Hernández Creus, el funcionamiento de estos equipos lo supervisan los investigadores Alejandro González Orive y Míriam Candelaria Rodríguez González. 

Equipamiento

El servicio cuenta con un equipo de reciente adquisición, Dimension ICON, destinado al análisis de muestras de mayor tamaño, con una superficie de hasta 20 centímetros y una altura de hasta 1-2 cm. A este se suma el equipo Multimode 8, equipado con una controladora Nanoscope V, que permite estudiar muestras más pequeñas y está especialmente indicado para el análisis de muestras líquidas. Por último, el microscopio de efecto túnel, equipado con una controladora Nanoscope IIIa, es utilizado únicamente con muestras conductoras, y proporciona, incluso, una mayor resolución. 

La microscopía de fuerzas atómicas es pues una técnica de análisis primordial para investigaciones en las que se precisa caracterizar las superficies de una muestra y conocer propiedades como su porosidad, rugosidad o flexibilidad. Por tanto, cuenta con aplicaciones en el desarrollo de quimiosensores y sensores electroquímicos, o el estudio de microbios patógenos, y es un recurso frecuente para grupos de investigación en áreas como Química, Física, Biomedicina o Biología. 

Entre sus clientes se encuentran, además de investigadores de la Universidad de La Laguna, equipos de investigación de otras universidades y centros, instituciones como el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y empresas como las spin-off de la ULL Wooptix y MITO. 

Este servicio se mantiene en funcionamiento gracias a los presupuestos generales del SEGAI, así como a las aportaciones provenientes de proyectos de investigación y de infraestructura. El proceso de solicitud para utilizar el servicio de Microscopía de Fuerzas Atómicas está unificado dentro del SEGAI y se gestiona a través de una plataforma web. Los usuarios acceden al portal, seleccionan el servicio que requieren y realizan su solicitud.