La struttura per microscopi elettronici accoglie con favore una potente aggiunta

I ricercatori del New England settentrionale avranno accesso al microscopio di Dartmouth.

Un versatile microscopio elettronico sarà installato in un laboratorio appositamente costruito presso il Centro di Ingegneria e Informatica della Classe 1982 e sarà pronto per l'uso questo autunno.

Il microscopio elettronico a trasmissione e scansione Thermo Scientific Talos F200i offrirà ai ricercatori, sia di Dartmouth che di altre università del New England settentrionale, una visione più chiara dei materiali a livello atomico.

“Il nuovo microscopio elettronico a trasmissione con scansione a emissione di campo sostituisce un TEM vecchio di 20 anni. Ci fornisce immagini a risoluzione più elevata, spettroscopia a raggi X a risoluzione più elevata e nuove funzionalità di imaging", afferma Ian Baker, professore di ingegneria Sherman Fairchild presso la Thayer School of Engineering, a cui è stata assegnata una sovvenzione di 1 milione di dollari dalla National Science Foundation che ha aiutato Dartmouth ad acquistare lo strumento.

Baker studia i difetti nei materiali che influenzano e modellano le loro proprietà meccaniche, elettriche o magnetiche. Comprendere la microstruttura aiuta a migliorare le proprietà dei materiali, afferma Baker. "Se non sai che aspetto ha, giocherai semplicemente al buio."

I microscopi elettronici a trasmissione illuminano gli oggetti con elettroni per rivelarne le strutture ad una risoluzione incredibilmente elevata, catturando immagini di singole molecole o addirittura atomi che compongono il campione in studio.

I TEM di scansione espandono le capacità dei TEM convenzionali utilizzando un fascio di elettroni strettamente focalizzato, di dimensioni nanometriche, per scansionare il campione, una piccola area alla volta. Ciò produce raggi X specifici per gli elementi presenti nell'area del campione, consentendo ai ricercatori di mappare la composizione chimica del materiale.

"Questo è il primo Talos F200i negli Stati Uniti ad essere dotato di una pistola a emissione di campo freddo", afferma il direttore della struttura di microscopi elettronici Maxime Guinel de France. Questo emettitore, che spara elettroni sul campione, consente immagini più veloci con una migliore risoluzione e può essere regolato su livelli di tensione più bassi quando si studiano materiali sensibili.

"È uno sviluppo davvero entusiasmante per Dartmouth", afferma Dean Madden, vicerettore per la ricerca e professore di biochimica e biologia cellulare.

Madden ritiene che lo strumento troverà utenti provenienti da tutto il campus: scienziati dei materiali in ingegneria, fisica e chimica, nonché biologi e ricercatori medici che potranno utilizzarlo per studiare le strutture delle proteine. Nota inoltre che oltre il 75% della ricerca pratica sull'attuale strumento è eseguita da studenti, una tendenza che probabilmente continuerà con il Talos.

Per alcuni tipi di imaging avanzato, come la microscopia elettronica criogenica, gli scienziati trasportano i loro campioni ai laboratori nazionali che ospitano le attrezzature necessarie. In questi casi, "la nostra speranza è che il microscopio Talos serva da trampolino di lancio dove i ricercatori possano fare esperimenti preliminari e prepararsi per poi andare alle strutture nazionali per le immagini ad altissima risoluzione", dice Madden.

Il nuovo strumento è inoltre dotato di funzionalità di monitoraggio e funzionamento remoto che lo renderanno accessibile agli utenti fuori sede per corsi e progetti di ricerca. La proposta della NSF delineava i piani per estendere l’uso della scansione TEM ai ricercatori dell’Università del Maine-Orono, dell’Università del Vermont e dell’Università del New Hampshire, nonché a una rete statale di college e università.

"Il microscopio Talos è l'unico strumento di questo tipo in questa regione", afferma Baker. “Renderà possibili numerosi progetti di ricerca che richiedono imaging ad alta risoluzione e analisi elementare”.

Harini Barath può essere raggiunto all'indirizzo [email protected].

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