p>P>Perguntaste-te como é que as coisas mais pequenas parecem de perto? De um grão de açúcar no seu café, de um fio de cabelo, ou das suas células do rosto, não consegue ver estas coisas e examiná-las de perto apenas a olho nu. Se estes itens já são difíceis de inspeccionar, que mais das partes mais pequenas de um organismo e outras coisas que parecem quase invisíveis? É para isto que servem os microscópios.
O que é um microscópio?
Um microscópio, das antigas palavras gregas mikrós ou “pequeno” e skopeîn ou “olhar ou ver”, é uma ferramenta que é utilizada para ver objectos mais pequenos que o olho humano pode ver. Microscopia é o campo de estudo científico que é utilizado para estudar estruturas e objectos minúsculos através de um microscópio.
Foi no século XVI quando o primeiro microscópio composto foi descoberto por Zacharias Janssen e creditado a Zacharias Janssen. Ao colocar um objecto no fim de um tubo, e ao colocar duas lentes no topo e no fundo do tubo, Zacharias e o seu pai Hans, perceberam que o objecto se tornou ampliado. Graças a esta descoberta, foram desenvolvidos mais avanços e inovações que levaram aos microscópios que estamos a utilizar hoje.
Como Funcionam os Microscópios?
Os microscópios mais básicos utilizados hoje em dia em várias instituições fazem uso de uma série de lentes que recolhem, reflectem, e focam a luz no espécime, que é o objecto em inspecção. Sem a presença de luz, os microscópios não funcionarão. Este tipo de microscópio é tipicamente utilizado em centros de investigação, escolas e hospitais.
O uso de diferentes lentes de microscópio promove a ampliação sem alterar a qualidade da imagem produzida. Para além da ampliação da lente, é também importante identificar o campo de visão do microscópio para medir com precisão o tamanho da sua amostra. Além disso, a maioria dos microscópios tem lentes binoculares que consistem em duas lentes e um prisma para dividir a imagem em ambas as oculares, por onde se pode espreitar.
Em outra extremidade do microscópio estão lentes objectivas que são responsáveis pela recolha e concentração da luz no espécime. Estas lentes objectivas têm resistências variáveis que podem ser usadas uma de cada vez, ajustando o nariz giratório.
Um instrumento chamado ocular aumenta o objecto alterando o comprimento de onda da luz que é utilizada no instrumento para o fazer funcionar. Existem muitos tipos de oculares, cada um capaz de tarefas diferentes. As oculares mais comuns são as que utilizam tecnologia de deslocamento de gás para fornecer luz. A próxima ocular comum é o modelo com correcção de gás. A terceira ocular comum é o modelo de fotocélula.
Otros tipos de oculares existem e são utilizados em função das necessidades da experiência em curso. Ao aprender como funciona um microscópio, os investigadores poderão utilizar estas oculares nas suas experiências, proporcionando assim melhores formas de estudar a natureza e o seu funcionamento.
Microscópios são normalmente alimentados por baterias ou por mecanismos mecânicos para permitir a observação de objectos até 10 vezes mais pequenos do que o seu tamanho original. Se um espécime microscópico não for manuseado correctamente ou de forma inadequada, pode distorcer a imagem e dar resultados enganosos. Portanto, utilizar o tipo certo de microscópio e manuseá-lo correctamente é importante para a visualização do objecto escolhido.
Existem cinco tipos de microscópio, as suas qualidades específicas, e usos:
- Microscópio simples
Um microscópio simples é simplesmente uma lupa grande com uma distância focal mais curta que tem um espelho convexo com uma pequena área focal. Os exemplos mais comuns deste tipo de dispositivo são a lente de mão e a lente ocular.
Quando um material é mantido próximo da lente do microscópio, o seu foco é criado, e o objecto original torna-se ampliado e mais erecto. Depois, concentra-se numa porção do material, reunindo as duas arestas da lente. Isto cria uma imagem menor e mais focada do material do que a área maior.
Desde que é apenas um microscópio simples, tem apenas um nível de ampliação, dependendo da lente que é utilizada. Portanto, os microscópios simples são utilizados apenas para a leitura e ampliação de itens não complexos. Por exemplo, pode usar uma lupa para ampliar os detalhes de um mapa.
- Microscópio de Luz Composta
Um microscópio composto é o tipo de microscópio mais comum utilizado actualmente, cujo mecanismo é explicado anteriormente. É basicamente um microscópio que tem uma lente ou uma câmara que tem um meio composto no meio. Este meio composto permite ampliações numa escala muito fina.
Embora o microscópio simples apenas requeira luz natural para ver o objecto, um microscópio de luz composto necessita de um iluminador para visualizar a amostra. Estas são as especificações básicas de um microscópio composto:
- Ampliação: Isto diz respeito a fazer com que a amostra pareça maior através do microscópio através do zoom nas lentes. A ampliação é uma propriedade quantificada que varia entre 40x, 100x, 400x, e até 1000x.
- Resolução: Isto refere-se a quão boa é a imagem captada pela lente do microscópio composto. Uma resolução superior significa que a imagem será mais clara e mais detalhada. Além disso, tem uma clareza visual melhorada, uma vez que tem mais camadas de ampliações.
- Contraste: Tal como na fotografia, a escuridão do fundo em relação ao foco ou ao espécime é referida como contraste. O contraste excelente é normalmente conseguido através da coloração do espécime, pelo que as suas cores se destacariam quando vistas no microscópio.
Microscópios compostos são extremamente úteis para a investigação em diferentes áreas. Têm tido um grande impacto na ciência e na tecnologia em geral. Alguns dos seus usos populares são quando se visualiza um espécime científico para fins educativos e de investigação. Se estiver a estudar na faculdade de medicina, encontrará frequentemente este tipo de microscópio nas suas aulas.
- Microscópio estereoscópico
O microscópio estereoscópico, dissecante ou estereoscópico, é uma versão de microscópio óptico concebida especificamente para a imagem de baixa ampliação de uma amostra biológica. Funciona através da reflexão da luz da superfície da amostra em vez de ser transmitida através do seu meio.
Este tipo de microscópio é frequentemente utilizado em laboratórios de química onde são necessárias imagens tridimensionais mais detalhadas que seriam possíveis com um microscópio electrónico ou outro microscópio de alta potência. Embora a tecnologia do microscópio estéreo exista há mais de 100 anos, os microscópios estéreo só recentemente surgiram no laboratório e podem produzir imagens de maior qualidade do que nunca.
Muita gente escolhe os estereoscópios em vez de outros modelos de microscópio porque podem produzir imagens de melhor qualidade, dependendo das necessidades de cada um. Além disso, estes modelos de microscópio requerem menos manutenção e são baratos. As aplicações dos microscópios estereoscópicos envolvem requisitos microscópicos menos completos, tais como a visualização de materiais de fabrico, trabalho com placas de circuito, dissecação e inspecção.
- Microscópio Electrónico de Varrimento (SEM)
Um microscópio electrónico de varrimento é um tipo muito popular de microscópios electrónicos de varrimento, que produz imagens de um material por varrimento da amostra com um feixe de electrões de alta potência. Os electrões que interagem com átomos dentro da amostra criam diferentes sinais que contêm dados sobre a estrutura e topografia do material. As imagens que são produzidas utilizando estes instrumentos microscópicos são altamente precisas, bem como podem ser visualizadas em alta resolução utilizando uma ocular ou lupa de microscópio.
Para obter resultados apropriados de uma MEV, a amostra ou amostra deve ter condução eléctrica para que os electrões saltem na sua superfície, produzindo assim uma imagem clara. Para que a amostra se torne suficientemente condutora eléctrica, são revestidas com uma fina camada de metais como o ouro.
Técnicas transversais podem ser empregadas para melhorar a qualidade de imagem da SEM, tais como: imagens fluorescentes, microscopia electrónica de ponta, varrimento multi-feixe e o uso de cristais coloidais.
Adicionalmente, é importante utilizar o microscópio em boas condições de funcionamento, pois isso reduzirá a qualidade das imagens que se recebem. Com todas estas coisas no lugar, poderá ter um grande instrumento que lhe permitirá visualizar e examinar a menor amostra possível.
As melhores aplicações e utilizações de um microscópio electrónico de varrimento estão listadas abaixo:
- Inspecção de semicondutores
- Ciência dos materiais
- Ciência médica
- Investigação forense
- Amostragem de solos e rochas
- Nanowires para detecção de gases
- Arte
- li>Transmissão Microscópio electrónico (TEM)
Microscopia electrónica de transmissão é um método de microscopia óptica no qual um feixe eléctrico de electrões é transmitido através de uma amostra não manchada para criar uma imagem óptica da amostra. Em vez de enviar electrões para digitalizar e ressaltar a amostra como o que os SEMs fazem, os TEMs permitem que os electrões passem através da amostra fina. A amostra é geralmente uma fatia ultra fina com menos de 50 micrómetros de espessura ou uma suspensão electrolítica suspensa numa grelha de placas tipo grelha.
Em contraste com os microscópios compostos comuns, os TEM têm uma ampliação espantosa que é possivelmente 10.000 vezes superior ao que os microscópios ópticos fazem, permitindo aos investigadores visualizar espécimes excepcionalmente pequenos. Pode mesmo ilustrar a disposição dos átomos dentro de uma amostra.
Por causa da sofisticação dos TEM, são extremamente técnicos e caros. Os estudantes normalmente não têm acesso a este tipo de microscópio, pois são para cientistas que fazem trabalhos exigentes envolvendo o campo da nanotecnologia, investigação médica, ciências da vida, investigação biológica, investigação de materiais, gemologia, e metalurgia.
No entanto, as amostras requerem uma preparação detalhada onde devem ser colocadas numa câmara de vácuo. Assim, amostras vivas como os protozoários não podem ser examinadas sob TEM. enquanto as amostras podem ser coradas ou revestidas com químicos para proteger a sua estrutura, há maiores probabilidades de que o microscópio ainda destrua a amostra. Apesar destes inconvenientes, as contribuições dos microscópios electrónicos de transmissão são inigualáveis.
Em inúmeras formas possíveis, os microscópios têm tantos para oferecer à ciência. Graças aos microscópios, os estudos e a aprendizagem que requerem ampliação de objectos podem ser executados correctamente. Os microscópios também lançam as bases para mais desenvolvimentos científicos que virão. À medida que a compreensão mundial da tecnologia aumenta, pode levar apenas algum tempo até os microscópios se transformarem em novos tipos com ainda mais potencial do que o que está presente hoje.