Juan Carlos Villa Soto Ť ``La microscopia electrónica de alta resolución es una técnica útil en la caracterización física de materiales. Con base en este técnica se obtienen imágenes fotográficas o en video de las diferentes muestras. Sin embargo, se pierde mucha información contenida en estas imágenes porque el ojo humano sólo percibe de dos a tres docenas de intensidades de gris entre el blanco y el negro''. El ingeniero químico Samuel Tehuacanero Núñez, técnico académico del Instituto de Física de la UNAM, señala que a partir del desarrollo de la electrónica y de la computación se han diseñado herramientas poderosas para la interpretación de imágenes de microscopía, tales como el Procesamiento Digital de Imágenes. Este tipo de técnicas, dijo, incrementan los contrastes haciéndolos perceptibles.
El experto comentó que el microscopio ilumina la muestra con un haz de electrones; algunos de estos electrones son difractados al traspasar el material, otros pasan sin modificar su trayectoria, pero todos llevan información sobre las características estructurales de la muestra a nivel atómico. Empero, advirtió que mediante un procedimiento digital se puede realzar el contraste de la imagen y realizar mediciones en la computadora. ``Digitalizar la imagen significa transformarla en números que se pueden manejar en computadora''. ¿Cómo se realiza esta transformación? Se divide la imagen fotográfica en pequeños cuadros. Después se homogeneiza la variación de intensidad de cada cuadrito. Posteriormente se compara la intensidad de cada cuadro con una escala de grises contenidos en una tabla a los que se ha asignado un valor entre el cero (negro) y uno (blanco). Cada valor se ubica en el casillero correspondiente hasta que se reconstruye toda la imagen. De este modo, se obtiene una imagen numérica en la computadora que es representación de la muestra real.
El tamaño de cada cuadro y la cantidad de tonos van a estar asociados con la resolución de la imagen. ``Con este procedimiento se tiene una mayor capacidad para detectar cambios de intensidades, pues se pueden manejar más de mil tonos de gris'', aseguró el entrevistado.
Tehuacanero Núñez señaló que con la imagen digital se puede obtener un patrón de difracción análogo al de microscopio electrónico; aunque en vez de utilizar lentes electromagnéticas para la difracción de haces de electrones en una muestra real, se emplea un algoritmo matemático (la transformada de Fourier) para difractar en una proyección bidimensional de la muestra real. El ingeniero señaló que la simulación es el último paso de esta técnica de caracterización fisica de materiales. Con base en los datos reales de la muestra se pueden emular los átomos en la computadora; es posible girar el objeto hasta encontrar las condiciones en que ha sido observado en el microscopio y, al jugar con los diferentes contrastes, determinar las interferencias, las aberraciones de las lentes, etcétera. De esta manera, dijo, se puede hacer una mejor interpretación de los contrastes observados en el microscopio.
El investigador comentó que estas técnicas para analizar imágenes son utiles, por ejemplo, para definir bien las estructuras periódicas de los componentes cristalinos. Empero, señaló que además de su aplicación en la ciencia de materiales (donde se realizan investigaciones en las áreas de nanoestructuras, catálisis, etcétera) también se pueden utilizar en diferentes áreas del conocimiento, tales como la medicina, la biología, entre otras. ``Después de todo, los objetivos de esta técnica son mejorar la calidad de las imágenes que se desea interpretar y preparar estas imágenes para hacer mediciones e identificar formas y caracteres relevantes en cada estudio particular''.