Qué es el microscopio ?

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El microscopio nos permite observar objetos imposibles de ver a simple vista, por ser estos extremadamente pequeños. Derivado de su nombre es que hablamos de cosas "microscópicas", refiriéndonos a que para poder observarlas necesitamos de este instrumento, siendo invisibles para el ojo humano sin ayuda.

El microscopio más utilizado es el de tipo óptico, que asimismo fue el primero en ser desarrollado por su simpleza desde el punto de vista técnico. Este instrumento utiliza una o más lentes para conseguir una imagen aumentada del objeto en observación, aprovechando el fenómeno de la refracción; las lentes son vidrios (aunque también se fabrican de plásticos u otros materiales traslúcidos) con forma de "lenteja" (de allí su nombre), forma que cambia la dirección de la luz que incide sobre ellos.

No está completamente claro lo relativo a la invención del primero microscopio, pero se le suele atribuir su invención a los fabricantes de lentes Hans y Zacharias Janssen (padre e hijo) alrededor de 1590. Es interesante saber que los primeros aparatos, como el de los Janssen, lograban un aumento de tan sólo hasta 9x (nueve veces). Otros atribuyen este invento a Galileo Galilei (los italianos, claro está), quien llamó a su aparato "occhiolino", queriendo decir "pequeño ojo", pero si sabemos con certeza que fue desarrollado entre la última década del siglo XVI y la primera década del siglo XVII. Como curiosidad, fue un amigo de Galileo, el botánico llamado Giovanni Faber quien acuñó el nombre "microscopio" con el que conocemos hoy en día a este particular invento.

Recién para finales del siglo XVII este aparato comenzó a ser utilizado ampliamente para la investigación en Europa, y hay consenso que la más notable contribución al conocimiento de la época la dio Anton van Leeuwenhoek. Este científico y comerciante holandés (aunque más técnicamente correcto decir de los Países Bajos) es considerado el padre de la Microbiolgía, es decir el estudio sistemático de los microorganismos. Perfeccionó el microscopio, y con esta ayuda fue el primero en observar organismos unicelulares (el los llamó "animáculos", que corresponden a lo que hoy en día conocemos como microorganismo); fue el primero en observar bacterias, espermatozoides y también las fibras musculares. Si bien no escribió libros, si escribió muchas cartas, y la fama de sus observaciones lo llevó a compartir información con la "Real Sociedad de Londres para el avance de la Ciencia Natural" (simplemente la Royal Society). Curiosamente, al comienzo esta comunidad de científicos no le creyó (los organismos unicelulares microscópicos no eran conocidos), pero la evidencia terminó primando. Leewenhoek hoy es un verdadero héroe de la biología, y se guardan incluso algunos pocos modelos de microscopios que el diseño (con aumentos de sobre 270x).

Luego el siglo XX vió nacer el próximo gran avance al respecto, el microscopio electrónico de transmisión (TEM), que en vez de luz utiliza un haz de electrones para generar una imagen aumentada. Este haz se controla mediante dispositivos electromagnéticos en vez de lentes para controlarlo, y pasa a través de la muestra a observar (el flujo se difracta). La imagen se forma producto del impacto de estos electrones al chocar con una pantalla o lámina sensible (algo así como en los antiguos televisores con tubos de rayos catódicos). Esta técnica permite observar detalles hasta decenas de veces más pequeños que en un muy buen microscopio óptico, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de la luz visible (los fotones).

En el año 1951 se publican las primeras imágenes de estructuras atómicas, obtenidas gracias a una nueva clase de microscopio, abreviada FIM (Field Ion Microscope, en español Microscopio de iones en campo). El principio de funcionamiento de este aparato fue desarrollado por Erwin Muller, un físico de origen aleman; esta técnica más bien beneficia al campo de estudio de las ciencias de materiales.

Para 1981 los científicos Ger Binnig y Heinrich Rohrer desarrollan el microscopio de efecto túnel o STM basándose en principios de la física cuántica; de manera muy básica para graficar el procedimiento, un conductor se mueve muy cerca de la superficie a examinar, y se aplica una diferencia de voltaje entre estos, lo que genera un flujo de electrones por el vacío que se produce, dependiendo de la posición relativa del conductor, la corriente aplicada y la superficie a observar. Se monitorea este flujo producido y se traduce formando una imagen.

Los hitos que se mencionan sirven para que el lector se haga una idea de los avances al respecto, ya que hay por supuesto muchos otros tipos de microscopios y avances que se logran cada año, pero de manera básica se distinguen los microscopios ópticos, el microscopio electrónico (con sus muchas variedades) y los de barrido (entre los cuales está el STM que mencionamos). Lo increíble es pensar que se pueden generar imágenes en la actualidad hasta de la disposición de los átomos en un material, algo francamente difícil de imaginar, y que parece ser parte más bien de la ciencia ficción.

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