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O Microscópio Eletrônico de Varredura abreviado como MEV ou em inglês SEM (Scanning Electron Microscope) é um dos equipamentos que possibilita observar partículas e superfícies em escalas nanométricas. Para efeito de comparação, um microscópio convencional pode ter um aumento de até 2.000 vezes enquanto um MEV pode chegar até 300.000 vezes. Mas como isso é possível? Ao contrário de usar a luz visível como fonte de informação, o Microscópio Eletrônico de Varredura utiliza um feixe de elétrons que varre a área de interesse e coleta as informações desejadas sobre a superfície estudada.
O MEV surgiu em 1938 a partir da adaptação do Microscópio de Transmissão de Elétrons (MET), através do acoplamento de uma bobina de varredura ao equipamento, podendo-se então varrer a superfície do material. Em 1942 foi descrita a utilização de um MEV para a análise de amostras espessas Zworykin. O primeiro instrumento desse tipo foi construído em 1962 pela Cambridge Instrumentos Científicos e desde então muito avanços foram realizados, possibilitando assim uma importante revolução na Ciência e Engenharia de Materiais
Através de uma tensão aplicada sobre um filamento, elétrons passam a ser emitidos e lentes magnéticas condensadoras irão potencializar e focalizar o feixe de elétrons gerado pelo filamento. Ao entrar em contato com a superfície do material os elétrons irão interagir com os átomos da camada mais externa e as interações geradas serão captadas por detectores acoplados ao equipamento. Os sinais recebidos serão traduzidos em imagens na tela do computador, possibilitando a visualização e estudo de partículas em escala nanométrica. Entre as diversas interações feixe-matéria que ocorrem durante o ensaio as principais são:
Elétrons Secundários
Elétrons Retroespalhados
Elétrons Transmitidos
Elétrons Absorvidos
Elétrons Auger
Os elétrons secundários no microscópio eletrônico de varredura resultam da interação do feixe de elétrons emitido pelo equipamento e o material da amostra. Os elétrons resultantes desse processo são de baixa energia, com pouco menos que 50 eV e podem formar imagens de alta resolução, com capacidade de observar detalhes entre 3 nm e 5 nm. O valor energético dos elétrons retroespalhados pode ser de 50 eV até a energia do elétron primário. Esses elétrons sofrem um espalhamento elástico após se chocarem com a superfície do material, sendo os maiores responsáveis pelo sinal de retro espalhamento. Por outro lado os sinais do tipo BSE podem revelar detalhes que ficam em camadas atômicas mais abaixo da superfície, disponibilizando detalhes extras sobre o material e tornando a análise ainda mais completa.
Alguns tipos de Microscópio Eletrônico de Varredura apresentam equipamentos acoplados que permitem maior resolução de imagens como também análises de composição química através da dispersão energética dos espectros característicos dos átomos presentes nas amostras e através da difração de elétrons retroespalhados durante o ensaio. Dessa forma, podemos entregar uma análise completa ao cliente, contendo não apenas imagens da superfície e geometria do material, mas também características de composição do mesmo.
A partir do advento de equipamentos como o MEV, foi possível estudar e desenvolver os nanomateriais, além de tornar possível análises morfológicas e topográficas de uma superfície e identificar fases microestruturais dos materiais. Dessa forma, o MEV é um dos equipamentos mais importantes no processo de caracterização de materiais, a fim de observar as estruturas nanométricas e estudar fenômenos como causas de falha, corrosão, presença de impurezas, propriedades superficiais e existência de fases em alguns materiais.
Esse equipamento é utilizado em diversas áreas da ciência e indústria, tendo grande relevância para a medicina, ciências biológicas, farmacêutica, odontológica, peças cerâmicas, metalurgia, indústria polimérica e nos estudos de desgaste, falha e corrosão.
O Microscópio Eletrônico de Varredura é uma das principais técnicas usadas em nossas análises e serviços de caracterização de materiais, possibilitando a entrega de resultado altamente seguro e eficiente buscando obter informações detalhadas sobre o material e processos os quais foram submetidos.
Referências:
https://www.portalsaofrancisco.com.br/biologia/microscopia-eletronica-de-varredura https://sites.google.com/a/unifei.net/emt/mev/semap
http://www.meib.uff.br/?q=content/breve-histórico-do-microscópio-eletrônico
http://www.nanoscience.com/techniques/scanning-electron-microscopy/