¿Qué es el TEM?
El microscopio electrónico de transmisión (TEM) cambia la luz visible por un haz de electrones acelerados, de 60 a 300 kV. También cambia las lentes de vidrio por lentes electromagnéticas. El haz atraviesa una muestra muy fina, de menos de 100 nm. Los electrones que pasan llegan a una pantalla fluorescente o a un sensor digital.
Cómo funciona
- Un cañón de electrones genera un haz coherente.
- Lentes condensadoras enfocan el haz sobre la muestra.
- La muestra ultradelgada permite que parte de los electrones la atraviesen; otros se dispersan según la densidad y composición del material.
- Lentes objetivo y proyectoras amplían la imagen.
- El resultado se forma sobre una pantalla fosforescente o se digitaliza con una cámara CCD/CMOS.
Todo ocurre en alto vacío para evitar que las moléculas de aire dispersen el haz.
¿Qué resolución alcanza?
Los TEM modernos llegan a resoluciones subnanométricas en equipos especializados. Eso permite ver filamentos de virus, ribosomas individuales y planos cristalográficos. Los números exactos dependen del voltaje, las lentes correctoras y la preparación de la muestra.
Aplicaciones típicas
- Virología — visualización de virus completos y de su simetría capsidal.
- Biología celular — ultraestructura de organelos, sinapsis, estructura del citoesqueleto.
- Materiales — análisis de nanoestructuras, defectos cristalinos, interfaces atómicas.
- Cristalografía — difracción de electrones para determinar redes cristalinas.
- Nanotecnología — caracterización de nanopartículas, nanotubos, capas finas.
Diferencias entre TEM y SEM
| TEM (transmisión) | SEM (de barrido) | |
|---|---|---|
| Tipo de imagen | Estructura interna 2D | Topografía 3D |
| Resolución | Subnanométrica | ~1 nm |
| Muestra | Ultradelgada (<100 nm) | Sólida, con recubrimiento conductor |
| Preparación | Compleja (microtomía, tinción) | Más sencilla |
| Coste típico | Mayor | Menor |
Ventajas y limitaciones
- Ventajas: resolución subnanométrica, capacidad para revelar ultraestructura interna, posibilidad de hacer difracción de electrones.
- Limitaciones: muestras ultradelgadas y deshidratadas, alto vacío (no muestras vivas), coste alto, necesidad de personal especializado.
Historia
El TEM lo crearon Ernst Ruska y Max Knoll en Berlín, en 1931. Ruska ganó el Premio Nobel de Física en 1986 por este trabajo. Lo compartió con Gerd Binnig y Heinrich Rohrer, inventores del microscopio de efecto túnel. Lee más en historia del microscopio.