Quale oggetto è rappresentato in questa immagine? Si tratta di una componente di apparecchiatura fotografica acquisita ad altissimo ingrandimento dal microscopista Xie Rui. Mostrando colori brillanti e motivi complessi, rappresenta inoltre un eccellente esempio di uso della microscopia per trasformare gli oggetti usati nel quotidiano in qualcosa di visivamente sbalorditivo!
Il concorso internazionale scientifico sull'immagine dell'anno Evident premia le migliori immagini acquisite con microscopio ottico a livello globale. Negli ultimi quattro anni il concorso si è incentrato sulle scienze della vita. Invece il concorso del 2022 è stato esteso alle scienze dei materiali per dare risalto alla diversità nell'esplorazione scientifica.
Svelare la bellezza nascosta nell'ambito quotidiano
Le immagini nel campo delle scienze dei materiali presentate ai precedenti concorsi hanno dimostrato che anche i più complessi campioni possono essere rappresentati con immagini stupende utilizzando la tecnica ottimale. Per spronare un maggior numero di microscopisti che si occupano di scienze dei materiali a esplorare il loro lato artistico, riportiamo tre straordinari esempi di immagini con la relativa spiegazione su come sono state acquisite attraverso le tecniche di microscopia a contrasto migliorato.
Un invito a tutti i microscopisti con un lato artistico
È possibile usare questi metodi di illuminazione per creare immagini eccellenti e in seguito presentare fino a tre di quelle migliori per avere l'opportunità di vincere uno dei fantastici premi nel nostro concorso 2022. Inoltre è possibile scaricare e usare queste immagini come splendido sfondo nel proprio computer o smartphone.
1. Contrasto interferenziale (DIC)
Immagine: Zhe Yang | Scarica gratuitamente lo sfondo: |
Questa splendida immagine mostra la superficie di un cristallo trasparente. Nonostante un cristallo appaia omogeneo e perfetto all'occhio umano, la microscopia DIC permette di mettere in evidenza piccoli dettagli che sono in genere invisibili. Può essere paragonato alle fotografie satellitari che mostrano le misteriose linee di Nazca del Perù, le quali rimangono nascoste alla vista a meno che non si osservino in un determinato modo.
La tecnica DIC permette di evidenziare minime differenze in altezza attraverso il contrasto cromatico frazionando la luce polarizzata attraverso un prisma DIC. Questi fasci di luce frazionati sono riflessi nella superficie del campione e qualunque discrepanza nella differenziazione dell'altezza cambia le caratteristiche della luce. La discrepanza può in seguito essere apprezzata in un'immagine DIC, la quale crea un'illusione in tre dimensioni evidenziano le differenze nell'altezza attraverso colore e intensità.
Questo metodo può essere d'aiuto nella valutazione dei campioni con differenze estremamente ridotte nelle altezze come: teste magnetiche, minerali, superfici di dischi rigidi, superfici di wafer soggette a planarizzazione e strutture metallurgiche.
2. Campo scuro
Immagine: Kim Ulvberget | Scarica gratuitamente lo sfondo: |
I fiocchi di neve sono meravigliosamente differenti, tuttavia esiste un modello strutturale che è raramente disatteso. Infatti sono sempre esagonali, come illustrato in questo spettacolare esempio. Questa immagine acquisita mediante una microscopia a campo scuro illustra un cristallo di ghiaccio di neve rappresentato nella sua forma illuminata. È caratterizzato da sei ampi bracci che ne conferiscono la classica forma a stella. Visto che si tratta di un cristallo di ghiaccio di neve estremamente sensibile al calore, il fotografo deve proteggerlo dal calore o dall'energia emessa da fonti luminose, in modo che non si sciolga. Questo aspetto rende l'immagine ancora più eccezionale.
La microscopia a campo scuro si avvale di un'illuminazione obliqua per migliorare il contrasto in campioni che sono difficili da vedere in condizioni di illuminazione standard. Questa tecnica esclude il fascio non diffuso dal campione, rendendo scuro il campo attorno al campione e lasciando illuminati solo i bordi del cristallo. Il campione è illuminato obliquamente attraverso un'illuminazione anulare che non è visibile nell'immagine prodotta visto che non è acquisita dall'obiettivo. Questo produce l'aspetto straordinario di oggetti luminosi su uno sfondo molto scuro, assicurando un elevato contrasto in campioni che sono in genere difficili da visualizzare.
Attraverso l'uso di questa tecnica di microscopia l'utente può rilevare anche le minime graffiature o imperfezioni. Soggetti preferenziali per le applicazioni dell'illuminazione a campo scuro sono: cristalli chimici e minerali; particelle colloidali; campioni per la misura della polvere; sottili sezioni di polimeri e ceramiche con piccole inclusioni; variazioni della porosità; gradienti di indici rifrattivi.
3. Polarizzazione
Immagine: Karl Gaff | Scarica gratuitamente lo sfondo: |
Non si tratta forse di un'immagine magnetica? Rappresenta formazioni a forma di piuma di solfati di potassio e ferro. Per l'acquisizione dell'immagine si è utilizzata la microscopia a luce polarizzata. Questi solfati sono in fase di cristallizzazione, la quale consiste nell'aggregazione di atomi e molecole in un solido organizzato mediante nucleazione o accrescimento. La cristallizzazione è visibile quando i cristalli di ghiaccio di neve vengono formati dal congelamento del vapore acqueo presente nelle nuvole o quando si rimuove la protezione di uno scaldamani provocandone la cristallizzazione e il rilascio di calore.
La microscopia a luce polarizzata rappresenta una tecnica di miglioramento del contrasto che permette di valutare la composizione e la struttura tridimensionale di campioni anisotropici, i quali possiedono proprietà variabili in funzione della diversa direzione di osservazione. In questa tecnica la luce polarizzata è generata da una serie di due filtri noti come analizzatore e polarizzatore.
- Il polarizzatore è posizionato nel percorso luminoso prima del campione.
- L'analizzatore è inserito nel percorso di osservazione dopo il campione.
La maggior parte dei solidi sono anisotropici e possiedono proprietà ottiche che variano in funzione dell'orientazione della luce incidente. La microscopia a luce polarizzata può essere usata per fornire specifico contrasto o colorazione in base alle proprietà rifrattive del campione.
È possibile usare questa tecnica per evidenziare le caratteristiche di diverse sostanze come le strutture metallurgiche, i minerali oltre ai materiali LCD e semiconduttori.
Esistono numerosi approcci disponibili nella microscopia per migliorare il contrasto, in modo particolare quando si opera con campioni a basso contrasto come campioni trasparenti o non colorati, oppure ancora, campioni che mostrano un intervallo di indici rifrattivi dipendente dall'orientazione della luce. Le tecniche del campo scuro e della polarizzazione sono particolarmente adatti per i neofiti della microscopia e rappresentano un ottimo punto di partenza per chiunque!
Gli sfondi più spettacolari da scaricare!
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Opportunità di vincere un nuovo microscopio verticale o stereoscopico
Avete già acquisito immagini al microscopio che ritenete splendide? Oppure siete ispirati nell'acquisirne? Avete ancora tempo per partecipare al concorso internazionale scientifico sull'immagine dell'anno 2022! Accettiamo immagini inerenti il campo delle scienze della vita e della scienza dei materiali fino al 28 febbraio 2023 alle 12:00 (mezzogiorno) (fuso orario del Giappone) (27 febbraio 2023 alle 22:00 fuso orario standard orientale - Costa Est Stati Uniti-Canada).
Per maggior informazioni visitare la nostra pagina di iscrizione del concorso internazionale scientifico sull'immagine dell'anno 2022.
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