La nanotecnología E-Book

Antonio José Acosta Jiménez

• Herausgeber: RBA Libros
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Spanisch
• Veröffentlichungsjahr: 2019

Seitenzahl: 191

Beschreibung

Os fascina la inmensidad del cosmos porque abarca lo grande pero en él también existe lo pequeño. Hasta hace muy poco no habíamos podido aventurarnos en la estructura de la materia y actualmente sabemos que hay un universo en su interior. Estamos empezando a controlar los mandos de ese nanomundo y, con sus ladrillos, átomos y moléculas, a construir aplicaciones en nuestro beneficio. La nanotecnología desarrolla procedimientos y técnicas revolucionarias con infinidad de usos en múltiples áreas, como la medicina, la electrónica y el diseño de nuevos materiales. Descubre en estas páginas todo su potencial. Las enormes posibilidades de la escala más pequeña.

Leseprobe

© Antonio José Acosta Jiménez, 2019.

© de esta edición digital: RBA Libros, S.A., 2019. Diagonal, 189 - 08018 Barcelona.

www.rbalibros.com

REF.: ODBO633

ISBN: 9788491875260

Composición digital: Newcomlab, S.L.L.

Queda rigurosamente prohibida sin autorización por escrito del editor cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra, que será sometida a las sanciones establecidas por la ley. Todos los derechos reservados.

Índice

Introducción

Evolución de la nanotecnología y relevancia en la actualidad

Efectos y comportamientos propios de la nanoescala

Nanoestructuras y nanomateriales

Herramientas y métodos de fabricación

Aplicaciones de la nanotecnología

El futuro y los límites de la nanotecnología

Bibliografía

Introducción

La tecnología ha acompañado desde siempre al género humano y lo ha ayudado decididamente a dominar su entorno. La evolución científico-tecnológica nos está llevando hoy en día a cotas de conocimiento y recursos impensables hace unos años, cuyos beneficios todos disfrutamos a diario. Tras cada revolución tecnológica, la humanidad sube un escalón en su evolución, alcanzando cotas de bienestar cada vez mayores. Pese a que ya haya comenzado a disfrutarla, posiblemente el lector es ajeno a que, en este momento, la humanidad está subiendo el peldaño que nos permitirá controlar también el mundo invisible a través de la nanotecnología: la ingeniería del mundo atómico y molecular.

Las dimensiones estimadas del universo observable son aproximadamente 1,37·1026 m. Si consideramos el radio clásico del electrón (3·10–15 m) como la magnitud más pequeña de la que tiene sentido hablar, todo el universo conocido se describe en 42 órdenes de magnitud. El ojo humano es capaz de atisbar a simple vista desde 10–4 m hasta galaxias próximas (2·1022 m), es decir, unos 27 órdenes de magnitud. De los 15 órdenes de magnitud que no podemos observar a simple vista, 11 de ellos están en la micro y nanoescala. Por este motivo siempre al ser humano le ha fascinado lo grande, por inmenso e inabarcable, y lo pequeño por inaccesible y desconocido. El nanomundo nos parece algo inaccesible y remoto, pues no podemos verlo a simple vista, pero es igualmente fascinante y de posibilidades insospechadas. Sorprendentemente, se parece muy poco al mundo macroscópico en el que vivimos. A pequeña escala, las propiedades de los materiales cambian de manera ostensible: sustancias inertes se convierten en agresivas, opacas en transparentes, sólidos en líquidos, aislantes en conductores y casi todo cambia de color. Teniendo en cuenta que son los mismos átomos los que forman las estructuras que sustentan la vida o las que forman una roca, está claro que tan fundamental como la composición, es la estructuración. Así pues, la manipulación de los componentes de la materia, átomos y moléculas, con el fin de modificar estructuras existentes y crear estructuras nuevas, puede traer enormes beneficios. Y ese es el fin último de la nanotecnología: ofrecer soluciones simples a grandes problemas de la humanidad mediante la manipulación controlada del nanomundo.

Atendiendo a la etimología de la palabra «nanotecnología», está formada por el prefijo de origen griego nano (νάνος), que significa «enano», y tecnología, cuyo significado es entendible para todos. El prefijo nano indica 10–9 en la escala del Sistema Internacional de Unidades. Así, nanotecnología formalmente significa «tecnología en la escala de los nanómetros o nanoescala» e indica precisamente eso, todas las tareas de estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de todo tipo de artefactos y sistemas funcionales que se realizan por intervención humana en la escala de los nanómetros. Incluye también todos los procedimientos, técnicas y metodologías, así como las posibles aplicaciones en todos los ámbitos de la ciencia y la tecnología.

El desarrollo moderno de la nanotecnología es muy reciente, pues hasta el último cuarto del siglo XX no se han desarrollado técnicas de visión y manipulación de átomos. El término «nanotecnología» no se acuñó hasta 1974, y ha sido en las tres últimas décadas cuando la evolución vertiginosa de la nanotecnología está ofreciendo productos y resultados que, o están ya incorporados en productos industriales y de consumo diario, o bien se encuentran en fase de desarrollo en laboratorios de investigación diseminados por el mundo.

En paralelo al desarrollo científico-técnico, el concepto de nanotecnología se va extendiendo en nuestra sociedad, que le da el carácter de «última tecnología» o «tecnología avanzada» sin tener muy claro en qué términos se usa ni qué significa exactamente. Es más, en ocasiones tras este término se esconden efectos o fenómenos no bien comprendidos o explicados. En cualquier caso, basta añadir el prefijo «nano» a un proceso o producto convencional para proporcionarle un valor añadido o un halo de misterio y efectividad, al amparo de lo invisible. La terminología científica añade el prefijo «nano» a un producto si tiene dimensiones muy pequeñas (a un transistor, un tubo, un hilo o una partícula, de dimensiones muy pequeñas, se les llama nanotransistor, nanotubo, nanohilo o nanopartícula). Estas no son simplemente estructuras pequeñas, sino que la reducción en la escala también las hace muy diferentes.

Para entender bien el alcance de la nanotecnología, es imprescindible saber en qué lugar de la escala de tamaños nos movemos. Ya se ha dicho que «nano» indica 10–9 en la escala del Sistema Internacional de Unidades. Por tanto, 1 nm (un nanómetro) equivale a 0,000000001 m, es decir, la milmillonésima parte de un metro, la millonésima parte de un milímetro, o la milésima parte de una micra. Para entenderlo mejor, basta decir que 1 nm es la dimensión de una molécula pequeña y solo entre 2 y 10 veces el diámetro de un átomo. Dicho de otra forma, 1 nm es a una manzana lo que la manzana es al planeta Tierra. Estamos hablando, por tanto, de dimensiones atómicas, si bien por nanométrico se entiende todo aquello que tiene dimensiones de entre 1 nm y 100 nm. El mundo por debajo del nanómetro se conoce como subnanométrico, y por encima de los 100 nm como submicrométrico. Existe, sin embargo, cierta controversia sobre dónde está la frontera real entre el mundo nanométrico y el submicrométrico. Más que el límite de las dimensiones en sí, son las propiedades y la naturaleza del objeto las que le dan o no el carácter nanotecnológico.

La nanotecnología ha encontrado numerosos nichos de aplicación en dominios muy diferentes. Podría pensarse que, al ser las soluciones nanotecnológicas muy pequeñas, las aplicaciones serán necesariamente pequeñas. Sin embargo, las propiedades de los productos nanotecnológicos se han mostrado extensibles al mundo macroscópico, razón por la que el dominio de aplicación no está vinculado al tamaño y hay aplicaciones nanotecnológicas por doquier. La nanotecnología ha convertido la ciencia de materiales y la electrónica en los nanomateriales y la nanoelectrónica, campos que, por su carácter transversal, tienen aplicaciones directas en todos los dominios de la tecnología, allá donde se necesiten materiales más ligeros y resistentes (transporte, construcción, etc.) y electrónica de última generación (sistemas inteligentes). Por la importancia e impacto que las soluciones nanotecnológicas tienen en la sociedad, cabe destacar las aplicaciones en biomedicina (diagnóstico y terapia inteligentes, nuevos fármacos e implantes, eliminación de patógenos, células y tejidos artificiales, terapia génica y celular, instrumental de precisión), computación y comunicaciones (nuevas generaciones de ordenadores y smartphones, almacenamiento de datos, internet de las cosas), y generación y almacenamiento de energía (energías limpias, pilas de combustible), donde la nanotecnología está llamada a proporcionar soluciones innovadoras y rompedoras. No obstante hay aplicaciones en sectores tan diversos como la arquitectura (materiales autorreparables, vidrios y pinturas antihumedad, antipolvo, antigrafitis y antisuciedad), el de alimentación (mejora de calidad y seguridad alimentarias con nanobiosensores, nuevos envases y alimentos), el agropecuario (fertilizantes, fitosanitarios, detección de plagas), el textil (tejidos inteligentes, autolimpiables, antiolor, antimanchas, reguladores de temperatura, ignífugos), el deportivo (raquetas o pelotas de golf), el medioambiental (materiales y procesos no contaminantes, depuración y desalinización de agua, saneamiento de acuíferos y suelos, detección de gases tóxicos), el militar (armas nanotecnológicas, sistemas de defensa inteligente), el de transportes (materiales antirrayadura, iluminación), etc. En todos ellos se ofrecen productos de gran relación calidad-coste, resistencia y prestaciones, a los que no se puede llegar desde la tecnología convencional.

La disminución en las dimensiones de los sistemas hasta la escala atómica, así como la confluencia de las distintas áreas de aplicación (medicina, ingenierías) con las ciencias básicas (física, química, biología), dotan a la nanotecnología de un carácter fuertemente interdisciplinar, en el que participan expertos con distinta formación y perspectiva, lo que ha enriquecido enormemente su desarrollo. La evolución de la física electrónica permitió proporcionar primero soluciones microelectrónicas (desde la década de 1970), que pasaron luego a ser nanoelectrónicas (ambas sustentan la actual sociedad de la información y las comunicaciones). La física de estado sólido está evolucionando hacia los nanomateriales. La biología, por su lado, ha evolucionado desde la biología celular y molecular hasta la biología funcional (estudio de las causas a nivel del organismo individual, que explica cómo los fenómenos vitales se encadenan e integran en la constitución de esas estructuras). Finalmente, la química también ha confluido en la escala nanométrica, evolucionando durante las últimas décadas desde la química de polímeros hasta la química supramolecular (basada en interacciones entre moléculas), que contempla la ingeniería y el autoensamblaje molecular. Por tanto, actualmente convergen en la nanotecnología los nanomateriales, la nanoelectrónica, la biología funcional y la química supramolecular, para generar productos y aplicaciones nanotecnológicas de naturaleza necesariamente híbrida. Piénsese, por ejemplo, en un nanotransistor cuya puerta (un nanotubo de carbono) esté recubierta por moléculas químicas (anticuerpos) que sean capaces de ensamblarse con moléculas características de ciertos tumores (antígenos), de forma que la conductividad eléctrica del transistor cambie cuando se detecten células tumorales: tendríamos un nanosensor biomédico que conjugaría aspectos físicos, electrónicos, químicos y biológicos. Más importante aún que esos productos son las ideas y expectativas que nos trae la convergencia en la escala nanométrica de las cuatro bases del conocimiento actual en biotecnología (genes), tecnología de la información y comunicaciones (bits), neurofisiología (neuronas) y física atómica (átomos). Aunar estos mundos en un mismo recinto está haciendo a la nanotecnología mover los pilares de la ciencia y la tecnología.

El objetivo del libro es posicionar al lector frente a este mundo con una visión amplia y crítica, que le permita ver dónde estamos ahora e imaginar dónde estaremos en un futuro próximo. Ofreceremos primero una visión de la vertiginosa y excitante evolución de la nanotecnología, su influencia científico-tecnológica en el resto de las disciplinas y el enorme impacto en la economía y sociedad actuales. Para entender claramente la razón de este éxito, es necesario conocer y entender los fenómenos y procesos físicos y químicos que tienen lugar en la nanoescala, mostrando para ello los efectos de la miniaturización de las estructuras, fundamentalmente la altísima relación entre la superficie y el volumen de las mismas, lo que les otorga propiedades únicas. Analizaremos también cómo la naturaleza explota la nanotecnología en su (nuestro) beneficio. Posteriormente se mostrarán los componentes básicos constitutivos de la nanotecnología: los nanomateriales y las nanoestructuras que conforman los ladrillos con los que se construyen las soluciones y productos existentes. Son productos y materiales con propiedades sorprendentes, como el grafeno, llamado a ser el material del futuro. La forma de trabajar en nanotecnología es necesariamente específica y peculiar, por lo que se describirán las herramientas que se usan (microscopios de efecto túnel y de fuerza atómica) y las dos principales metodologías de fabricación: de arriba abajo (miniaturización de estructuras) y de abajo arriba (construcción átomo a átomo). Las aplicaciones constituyen un contenido importante del libro, dada la gran cantidad de aplicaciones, nos centraremos en aquellas donde la nanotecnología está ofreciendo soluciones con más impacto y recorrido: la biomedicina, la electrónica, los nuevos materiales y la energía. Finalmente intentaremos atisbar el futuro a medio plazo de la nanotecnología planteando escenarios realistas, discutiendo sus propias limitaciones y aquellas autoimpuestas por el hombre, así como los riesgos del mal uso de la nanotecnología y las oportunidades que nos ofrece.

Evolución de la nanotecnología y relevancia en la actualidad

Los avances tecnológicos vienen originados por la necesidad de solucionar problemas o facilitar la vida a las personas. En algunos casos, son mejoras simples de soluciones ya conocidas. En otros, son ideas rompedoras que suponen un salto vertiginoso respecto a lo que existía anteriormente. No siempre es fácil atribuir la autoría de dichos avances, de hecho desconocemos al inventor de la rueda, o al que empleó el fuego por primera vez para cocinar alimentos. A diferencia de lo que ocurría en la antigüedad, actualmente toda la ciencia y la tecnología están recogidas en publicaciones científicas y en oficinas de patentes, por lo que es relativamente fácil hacer su seguimiento. Eso es lo que ocurre con la nanotecnología y la nanociencia modernas: es fácil rastrear su historia y evolución en las últimas décadas, aunque sorprendentemente existen aplicaciones nanotecnológicas desde la antigüedad. Para entender lo difícil que ha llegado a ser para el hombre la manipulación en la nanoescala, diremos que 1 metro equivale a 1000 milímetros, 1 milímetro son 1000 micras y 1 micra son 1000 nanómetros. Si estos números no nos permiten vislumbrar lo pequeño que es un nanómetro, la imagen de las páginas 18-19 muestra el tamaño relativo de objetos naturales y artificiales (la escala es logarítmica, es decir, cada intervalo representa un orden de magnitud). Téngase en cuenta para valorar en su justa medida el avance que supone la nanotecnología.

NANOTECNOLOGÍA EN LA ANTIGÜEDAD

Aunque la nanotecnología es una disciplina moderna, la humanidad viene empleándola desde hace miles de años, sin ser consciente de ello. Veamos tres claros ejemplos.

Tinta china

Los procedimientos para obtener tinta china proceden del Extremo Oriente y tienen unos 4000 años de antigüedad. Con diversas variantes, la tinta china se consigue mezclando agua con hollín obtenido de la cocción de ramas de árboles no resinosos o de la combustión de aceites vegetales. Para fijar el pigmento, se aglutina la solución con gelatina. Este procedimiento ancestral emplea la nanotecnología de forma extensiva. Tecnológicamente, definiríamos hoy en día la tinta china como «dispersión coloidal de nanopartículas de carbono (pigmento negro) dispersas en un medio líquido formado por agua y un aglutinante de cola proteica (gelatina)». Esta definición muestra la tinta china como un producto nanotecnológico, aunque se venga usando desde hace miles de años.

Esmaltado

El esmalte vidriado o porcelánico es el resultado de la fusión de un material cristalino en polvo con un sustrato a través de un proceso de calentamiento de entre 700 y 900 °C. El polvo se funde y crece endureciéndose formando una cobertura suave y vítrea con nanopartículas empotradas, muy resistente sobre vidrio, cerámicas y metales. Con diferentes usos y técnicas, ha sido empleado en la antigüedad, especialmente en Europa durante la Edad Media para fabricar los bellos rosetones, vitrales y vidrieras de las catedrales. Como ejemplo curioso, los romanos fabricaron en vidrio, en el siglo IV d.C., la conocida como Copa de Licurgo. Conservada en el Museo Británico de Londres, dicha copa tiene la peculiaridad de cambiar de color de acuerdo con la posición del observador o del líquido que contiene. Según se sabe ahora, los romanos habían depositado, con la técnica de esmaltado, nanopartículas de oro y plata de unos 50 nm de diámetro en la copa de vidrio, que otorgan distintas tonalidades a la luz reflejada y refractada. Es obvio que los antiguos romanos no sabían de la presencia de dichas nanopartículas, pero sí eran muy conscientes de la belleza y asombro que obtenían con ese proceso de esmaltado.

Alfanjes

Los alfanjes eran armas de un solo filo, similares a espadas o sables, empleadas por los pueblos árabes en la Edad Media. Eran famosos por su filo afilado, capaz a la vez de hendir armaduras de enemigos o rasgar limpiamente un tejido fino. En su proceso de fabricación, la hoja era templada en la fragua con carbón, lo que depositaba en el filo cilindros de carbono de diámetro nanométrico (conocidos hoy como nanotubos de carbono) que les daban tales características de dureza y resistencia.

Estos ejemplos muestran cómo el ser humano ha avanzado gracias a métodos heurísticos de ensayo y error: ha obtenido productos que le beneficiaban sin saber muy bien el porqué de su éxito, en este caso basado en la nanotecnología.

NANOTECNOLOGÍA EN LA ERA MODERNA

Los avances en física y química en la segunda mitad del siglo XIX y las primeras décadas del siglo XX demostraron que existía un mundo nanoscópico, aunque este no se pudiera ver. Se estableció cierto conocimiento de las magnitudes moleculares y atómicas, y de los procesos que tienen lugar en esa escala, a través de la física atómica y la química de coloides y monocapas superficiales. Sin embargo, no se pueden encontrar en esa época actuaciones que pudiéramos calificar como puramente nanotecnológicas, sino que tienen como protagonista indirecto al nanomundo. Así, en 1857 Michael Faraday (1791-1867) descubrió que el oro podía dar lugar a soluciones de diferentes colores, según las condiciones de iluminación, a consecuencia de su nanoestructura. En 1936, Erwin Müller (1911-1977) (Siemens, Alemania) inventó el microscopio de emisión de campo, con el que se vieron por primera vez imágenes de materiales en la nanoescala. En 1947, John Bardeen, William Shockley y Walter Brattain (Bell Labs, Estados Unidos) inventaron el transistor basado en semiconductores, iniciando la microelectrónica y con ella la Era de la Información. En 1951, Erwin Müller observó por primera vez la disposición de átomos de wolframio en una muestra de metal con un microscopio ion-campo. En 1956, Arthur von Hippel (1898-2003) (MIT, Estados Unidos) introdujo numerosos conceptos de ingeniería molecular aplicada a diversos materiales.

Aunque muchos de estos hitos tienen su protagonismo y efecto en la nanoescala, se considera que la historia moderna de la nanotecnología comienza en 1959, cuando el eminente físico estadounidense Richard Feynman (1918-1988), en un discurso en la Sociedad Estadounidense de Física celebrado en el Instituto Tecnológico de California, estableció la idea inspiradora de la nanotecnología. En dicho discurso preguntó: «¿Por qué no manipular la materia átomo a átomo?», a la vez que presentaba los escenarios, problemas y oportunidades que presentaría la manipulación de la materia en la nanoescala. Por esa idea se reconoce a Feynman como padre conceptual de la nanotecnología, aunque no hiciera aportaciones concretas en el campo.

Como muchas otras ideas clarividentes, el guante lanzado por Feynman no fue recogido de inmediato, pues se veía como algo futurista y excéntrico y, de hecho, fue prácticamente olvidado. Sin embargo, numerosos científicos y centros de investigación en el mundo estaban por entonces trabajando ya intensivamente en la «microtecnología», al abrigo de la física de semiconductores y la microelectrónica, donde la miniaturización se había convertido en el objetivo fundamental y es por tanto la antesala de la nanotecnología. La dificultad para ver y manipular en la escala nanoscópica hizo complejo el camino, de ahí que en casi dos décadas no hubiera avances significativos.

RICHARD FEYNMAN: EL PADRE CONCEPTUAL DE LA NANOTECNOLOGÍA MODERNA

Tras la comprensión del electromagnetismo, el descubrimiento de la radiactividad y el del electrón a finales del siglo XIX, el siglo XX recibió a la física mostrando el interior de la estructura atómica. La mecánica cuántica y la teoría de la relatividad desembocaron en la física moderna. En este vertiginoso tránsito se pasó a mediados de siglo por la fisión del núcleo atómico, auspiciada por Estados Unidos a través del Proyecto Manhattan. En él trabajaba un joven físico, Richard Feynman, brillante y peculiar, por no decir excéntrico y estrafalario. Nacido en Nueva York en 1918, se formó en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y en la Universidad de Princeton, donde se doctoró en 1942. Tras un breve paso por la Universidad de Cornell al finalizar la guerra, desarrolló su carrera científica y docente en el Instituto Tecnológico de California (Caltech). En 1965 recibió el premio Nobel de Física por sus trabajos sobre electrodinámica cuántica. Además de ser un excelso docente, un concienzudo investigador y un inquieto divulgador de la física, Feynman era un auténtico visionario.

Hay espacio en el fondo

El 29 de diciembre de 1959, durante la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Física que se celebró en el Caltech, Feynman impartió una charla titulada «En el fondo hay espacio de sobra». El doble sentido del título no deja lugar a dudas sobre su intención: «aquí hay sitio para el que me quiera escuchar» y también «a nivel atómico (allí al fondo), hay sitio para todos los que quieran trabajar». En su charla decía textualmente: «De lo que os quiero hablar es deI problema de manipular y controlar cosas a pequeña escala […] ¿Por qué no podemos escribir los 24 volúmenes de la Enciclopedia Británica en la cabeza de un alfiler? […] Los principios de la física, tal y como yo los entiendo, no niegan la posibilidad de manipular las cosas átomo por átomo. No es un intento de violar ninguna ley, es algo que puede hacerse, pero no se ha hecho porque somos demasiado grandes». Esta clarividente idea se considera el nacimiento de la nanotecnología moderna. El extraordinario mérito del discurso de Feynman estriba en que se adelantó dos décadas a las primeras realizaciones nanotecnológicas.

A Richard Feynman se le considera el padre de la nanotecnología moderna, al menos desde la vertiente teórica.

No fue hasta 1974 cuando el científico japonés Norio Taniguchi (1912-1999) (Universidad de Ciencias de Tokio, Japón), que trabajaba en dispositivos semiconductores, acuñó el término nanotecnología como el procesamiento, separación y manipulación de materiales átomo por átomo. En ese mismo año, Tuomo Suntola (n. 1943) y sus colegas de la empresa Instrumentarium Oy (Finlandia) patentaron los primeros procesos para realizar depósitos de capa delgada superficiales a nivel atómico, que se siguen empleando hoy en día en la industria micro y nanotecnológica.

Hay que esperar al año 1979 para encontrar el primer hito puramente nanotecnológico: la primera evidencia de la obtención de nanotubos de carbono. Los trabajos de John Abrahamson y Peter Wiles (Universidad de Canterbury, Nueva Zelanda) iban orientados hacia la obtención de acetileno a partir de un arco voltaico de grafito. Casualmente observaron fibras de carbono de 4 a 100 nm de diámetro en el ánodo, que realmente eran nanotubos de carbono. Hubo que esperar hasta 1991 para que Sumio Iijima (n. 1939) (NEC, Japón) acuñase el nombre de nanotubo y diera explicación al proceso que había ocurrido.

En 1981, Gerd Binnig (n. 1947) y Heinrich Rohrer (1933-2013) (IBM, Suiza) dieron a conocer la primera herramienta efectiva que permite trabajar directamente a nivel atómico: el Microscopio de Barrido basado en Efecto Túnel (Scanning Tunneling Microscope, STM), o simplemente Microscopio de Efecto Túnel. A diferencia de los microscopios electrónicos, con el STM no solo se puede visualizar la materia a nivel atómico, sino que también se pueden manipular átomos, al modo que pronosticaba Feynman. El mecanismo de funcionamiento aprovecha un principio cuántico de la física, el efecto túnel, responsable de que una partícula pueda atravesar una barrera de energía superior a la que dispone. Así, puede existir una corriente eléctrica «túnel» entre dos conductores, aunque no haya contacto entre ellos. El STM usa la corriente túnel entre una punta metálica muy fina y una muestra también metálica, que no están en contacto sino muy cercanas, para hacer mapas visuales de la superficie de la muestra y para capturar átomos de la misma (figura 1).