Microscopías de barrido por sondas

+ Documentación Requerida

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Modalidad: Presencial.

Sede de cursada: Sede Arenales.

Docente Coordinadora: Dra. Catalina von Bilderling.

Equipo docente:
- Dra. Lía I. Pietrasanta
- Dra. Doris Grumelli
- Dr. Santiago Herrera
- Dr. Néstor Ghenzi

Carga horaria total: 90 hs.

Régimen de cursada: intensiva de dos semanas, lunes a viernes, de 9 a 18 hs.

Destinatarios:
Profesionales con título de grado relacionado con la biología molecular, la física y la ingeniería y/o interesados/as en estas disciplinas. Docentes universitarios/as y graduados/as universitarios, con título de grado o terciario, de 4 años de duración. Prioridad Docentes UNDAV.

Fundamentación:
Las microscopías de barrido por sondas (o SPM por sus siglas en inglés, Scanning Probe Microscopies) se han convertido, en las últimas décadas, en herramientas esenciales para la caracterización de materiales a nivel micro y nanoscópico. Estas técnicas, que comenzaron a desarrollarse en los años ̍80 con la invención del Microscopio de Efecto Túnel (1982), asombraron al mundo con las primeras imágenes en tamaño atómico de la superficie del silicio. Actualmente, esta familia de microscopías, que con la invención del Microscopio de Fuerza Atómica (1986) sumó la posibilidad de hacer estudios en condiciones fisiológicas, se utilizan en una variedad de disciplinas que incluyen desde el estudio fundamental de superficies de materiales y análisis de rutina de la rugosidad de superficies, hasta la obtención de imágenes tridimensionales de átomos y estructuras nanoscópicas en células vivas. Estas técnicas permiten no sólo estudiar la morfología de una superficie, sino también, mediante diferentes modos de operación, mapear sus propiedades mecánicas (como adhesión o dureza), químicas, conductivas, magnéticas y de reconocimiento molecular específico, entre otras, con resolución nanométrica. Resultan por ello herramientas indispensables en áreas como la nanotecnología y la ciencia de materiales.
Este curso procura poner a cada estudiante en contacto con las microscopías de barrido por sondas, y en particular con las microscopías de Efecto Túnel (STM) y de Fuerza Atómica (AFM), que son habitualmente empleadas en los laboratorios de ciencias de materiales. Durante la cursada se discutirán los fundamentos físicos de cada una de las microscopías así como de sus capacidades, modos de operación y aplicaciones en sistemas de estudio provenientes de diversas áreas científicas. Se tratarán también métodos de fabricación de micro y nanomateriales. Mediante la modalidad de clases teóricas y prácticas en los microscopios, se abordará el estudio de los detalles instrumentales de cada equipo, así como el análisis de las imágenes y datos obtenidos.

Objetivos:

  • Que cada estudiante comprenda los conceptos fundamentales de las microscopías de barrido por sondas: Microscopía de Efecto Túnel (STM) y Microscopía de Fuerza Atómica (AFM).
  • Que a partir del entendimiento de los principios y fundamentos físicos de cada técnica, cada estudiante tenga la capacidad de seleccionar la microscopía y el modo de operación que mejor se ajusta a la caracterización de un material de estudio.
  • Que cada estudiante se familiarice con la operación de los microscopios en sus distintos modos y sea capaz de optimizar la adquisición de imágenes y curvas de fuerza.
  • Que cada estudiante obtenga resultados de caracterización de diferentes tipos de muestras y materiales y sea capaz de analizarlos y comunicarlos.

Contenidos mínimos:
Introducción a las Microscopías de barrido por sondas. Microscopía de Efecto Túnel (STM): funcionamiento y aplicaciones. Microscopía de Fuerza Atómica (AFM): funcionamiento y aplicaciones. Modos de Operación. Sensores de Fuerza. Obtención de imágenes, efectos del barrido. Resolución. Micro y Nano fabricación. Caracterización de la topografía de diferentes materiales. Curvas de fuerza. Caracterización nanomecánica de materiales. Fuerzas de ruptura molecular. Otras microscopías relacionadas: Microscopía de reconocimiento químico (CFM), microscopía de reconocimiento molecular (MRM). espectroscopía de fuerza (FS) para el desplegado de proteínas modulares, microscopía de fuerza magnética (MFM).

Metodología de trabajo:
Las clases se dictarán bajo la modalidad teórico-práctica. En primer lugar, se presentarán los contenidos, principios, fundamentos y aplicaciones de cada tipo de microscopía incluyendo guías de las actividades prácticas para realizar en el microscopio, generalmente, de forma grupal. El estudiantado contará con el material bibliográfico así como con las presentaciones antes de cada clase. Se instará a cada estudiante a analizar y discutir sus resultados en clase, haciendo una puesta en común entre los diferentes grupos, de manera de compartir el aprendizaje en función de las dificultades que surjan al utilizar los equipos.
En cada caso, los conceptos serán reforzados con las clases prácticas experimentales en donde los grupos podrán operar los microscopios para así familiarizarse con sus modos de operación, formas de preparación de las muestras y diversos estudios sobre distintos tipos de muestras. Durante el curso se discutirán también trabajos científicos en los que se destaca la aplicación de estas técnicas para la caracterización de micro y nanomateriales.

Modalidad de los seminarios y evaluación:
Para aprobar y acreditar el curso se implementará como estrategia de evaluación un examen final y una presentación oral de los resultados obtenidos en las prácticas. Al final del curso cada estudiante deberá dar un examen escrito donde se evaluarán los contenidos aprendidos de manera integral y combinada. Para la calificación final se considerarán tanto la nota del examen como el desempeño en la presentación oral. Se deberá obtener una calificación mayor a 7 (siete sobre 10) para que el curso se considere aprobado.

Para mayor información y consulta de aranceles comunicarse con la Escuela de Posgrado al (011) 5436-7587 o bien por correo electrónico a: