3 técnicas de microscopia que transformam o ordinário em extraordinário

O que é o objeto nesta imagem? É uma ampliação extrema de um equipamento fotográfico capturada pelo microscopista Xie Rui. Revelando cores brilhantes e padrões intrincados, também é um excelente exemplo do uso da microscopia para transformar objetos do dia a dia em algo visualmente incrível!

O Prêmio científico de Imagem global do ano (IOTY) da Evident reconhece as melhores imagens de microscopia de luz de todo o mundo. Pelos últimos quatro anos, o prêmio focou nas ciências da vida. Na edição de 2022, no entanto, ampliamos a competição para as ciências dos materiais para mostrar a diversidade da exploração científica.

Revelando a beleza invisível que nos cerca diariamente

Os envios passados de imagens do IOTY do campo das ciências dos materiais nos demonstraram que mesmo os espécimes mais difíceis podem ser capturados lindamente com as técnicas certas. Para motivar mais microscopistas das ciências dos materiais a explorarem seus lados artísticos, apresentaremos três exemplos de formação de imagens extraordinárias e explicaremos como elas foram criadas usando técnicas de microscopia com melhoria de contraste.

Recrutando todos os microscopistas com um olho artístico

Você pode usar esses métodos de iluminação para criar imagens lindas e participar com até três das suas melhores imagens para ter uma chance de ganhar um dos grandes prêmios na nossa competição IOTY de 2022. Você também pode baixar e usar essas imagens como planos de fundo ou papéis de parede atraentes em seu computador ou dispositivo.

1. Contraste de interferência diferencial (DIC)

Esta imagem incrível mostra a superfície de um cristal transparente. Apesar de um cristal aparentar ser impecavelmente uniforme ao olho humano, a microscopia com DIC expõe características minúsculas que normalmente são invisíveis. Isso se parece um pouco com as fotografias de satélite que revelam as misteriosas Linhas de Nazca do Peru, que ficam escondidas da visão a menos que sejam observadas de uma determinada maneira.

A técnica de DIC pode destacar diferenças de altura minúsculas através do contraste de cor ao dividir a luz polarizada através de um prisma DIC. Esses feixes divididos de luz são refletidos na superfície do espécime e quaisquer discrepâncias de altura diferenciadoras alteram as características da luz. A discrepância pode então ser visualizada em uma imagem DIC, que cria a ilusão de três dimensões destacando as diferenças de altura através da cor e intensidade.

Este método pode auxiliar a avaliação de espécimes com diferenças de altura extremamente pequenas em seu formato, como cabeçotes magnéticos, minerais, superfícies de disco rígido, superfícies de wafers polidos e estruturas metalúrgicas.

2. Campo escuro

Os flocos de neve são encantadoramente diferentes, mas há um padrão subjacente que raramente é quebrado: os padrões únicos dos flocos de neve sempre têm seis lados, como mostrado neste exemplo espetacular. Esta imagem, que foi adquirida usando microscopia de campo escuro, retrata o formato brilhante de um cristal de neve natural conhecido como placa estelar. Ele é caracterizado pelos seis braços largos que criam um formato de estrela. Como se trata de um cristal de neve que é extremamente suscetível ao calor, o fotógrafo deve ter precisado mantê-lo refrigerado e até protegê-lo da energia de fontes de luz para que não derretesse, o que torna a imagem ainda mais excepcional.

A microscopia de campo escuro usa iluminação oblíqua para melhorar o contraste em espécimes que são difíceis de ver sob as condições de iluminação padrão. Esta técnica exclui o feixe não disperso da amostra, fazendo com que o campo ao redor do espécime fique escuro e somente as extremidades do cristal sejam iluminadas. O espécime é iluminado de forma oblíqua com um anel de luz que não é visível na imagem resultante, pois não é capturado pela lente objetiva. Isso produz a aparência marcante de objetos claros em um fundo muito escuro, oferecendo um alto nível de contraste para espécimes que normalmente são difíceis de visualizar.

Com o uso dessa técnica de microscopia, o usuário pode detectar até mesmo os menores arranhões ou imperfeições. Cristais minerais e químicos, partículas coloidais, amostras de contagem de poeira e seções finas de polímeros e cerâmicas contendo pequenas inclusões, diferenças de porosidade ou gradientes de índice de refração são bons candidatos para a iluminação de campo escuro.

3. Polarização

Essa imagem não é fascinante? Ela mostra as formações em forma de pena dos sulfatos de potássio e ferro usando microscopia de luz polarizada. Esses sulfatos estão cristalizando, que é quando os átomos ou moléculas se juntam em um sólido organizado através da nucleação e crescimento. É possível observar a cristalização quando os flocos de neve são formados a partir do vapor de água congelante nas nuvens, ou quando você quebra a vedação em um aquecedor de mãos e ele começa a cristalizar e liberar calor.

A microscopia de luz polarizada é uma técnica de melhoria de contraste que permite que você avalie a composição e a estrutura tridimensional de espécimes anisotrópicos, que são aqueles que exibem diferentes propriedades quando observados de direções diferentes. Nesta técnica, a luz polarizada é gerada por um conjunto de dois filtros conhecidos como o analisador e o polarizador.

• O polarizador está localizado na trajetória da luz antes da amostra.
• O analisador é inserido na trajetória de observação depois da amostra.

A maioria dos sólidos são anisotrópicos e têm propriedades ópticas que variam dependendo da orientação da luz incidente. A microscopia de luz polarizada pode ser usada para dar o contraste ou coloração característicos de acordo com as propriedades de refração de uma amostra.

Você pode usar essa técnica para destacar as características de várias substâncias, como estruturas metalúrgicas, minerais, tela de cristal líquido (LCD) e materiais semicondutores.

Existem muitas abordagens disponíveis na microscopia para melhorar o contraste, principalmente ao trabalhar com espécimes naturalmente de baixo contraste, como amostras transparentes ou não tingidas ou amostras que exibem uma variedade de índices de refração dependendo da orientação da luz. As técnicas de campo escuro e polarização são especialmente adequadas para aqueles que são novatos na microscopia e são um ótimo ponto para qualquer pessoa começar!

Mais papéis de parede incríveis para baixar!

Sua chance de ganhar um novo microscópio vertical ou estereoscópico

Já adquiriu imagens de microscopia que acha lindas ou sente-se inspirado para tentar produzir algumas? Ainda dá tempo de enviar suas imagens para o Prêmio científico de microscopia de luz de Imagem global do ano de 2022! Estamos aceitando envios de imagens de ciências da vida e ciências dos materiais até o dia 28 de fevereiro de 2023 às 12h. JST (27 de fevereiro de 2023 às 22h EST).

Para obter mais informações, visite a nossa página de envios do IOTY 2022.

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