“Contar con este equipo beneficiará a la comunidad científico-tecnológica regional"

Lo afirma la Dra. Laura Gutierrez* (INCAPE), quien investiga en ingeniería de procesos industriales y biotecnología, y es especialista en síntesis de nanomateriales. En enero de este año, recibió los fondos estatales para adquirir un microscopio electrónico de barrido con cañón por emisión de campo (FEG-SEM)  que cuesta más de 11 millones de pesos.

En palabras tan simples como el tema lo permita, ¿en qué consiste su actividad?

Trabajo en el INCAPE, en la síntesis de nanopartículas para uso en medicina, catálisis, microbiología, adsorbentes. Seguimos las premisas de la “Química verde” buscando protocolos que involucren reactivos y subproductos no contaminantes y con bajo consumo energético. Esto último lo logramos adaptando y optimizando formulaciones ya probadas en sistemas discontinuos (por ejemplo, en erlenmeyer) a micro- reactores que trabajan en régimen continuo. Obtenidas las nanopartículas, estas se combinan con un soporte inerte particular para lograr un sistema “nanopartículas/soportadas” adecuado para el tratamiento catalítico de agua y corrientes gaseosas contaminadas, para el control microbiológico en ambientes que necesitan asepsia y para potenciales usos en medicina.

¿Cuáles son las características salientes de este microscopio?

La Microscopía Electrónica de Barrido comprende una serie de técnicas relacionadas con la interacción de un haz de electrones generada por una fuente particular a medida que “barre” la superficie de una muestra sólida. Durante ese barrido se generan electrones, que se emiten desde la muestra, con diferentes características (secundarios (SE), retrodispersados (BSE), Auger, rayos X, entre otros elementos) y que son captados por diferentes detectores con los que, finalmente, se obtiene información de la topografía de la superficie, la composición y otras propiedades de la muestra. A su vez, si se cuenta con una fuente de emisión de electrones del tipo “Field Emission Gun” (FEG) se logran mejores resoluciones por debajo de los 2 nm (1 mm = 1.000.000 nm), constituyendo así un Microscopio Electrónico de Barrido de Emisión de Campo (FEG-SEM). El FEG-SEM es un instrumento que, al igual que el SEM (Microscopio Electrónico de Barrido), es capaz de ofrecer una amplia variedad de información microestructural y topográfica procedente de la superficie de la muestra, pero con mayor resolución y con un rango mucho mayor de energías.

¿Qué trabajos posibilitará?

De acuerdo con las características del equipo solicitado, el FEG-SEM con detectores para microanálisis permitirá: realizar análisis y estudios de muestras biológicas, orgánicas e inorgánicas; obtener imágenes topográficas de alta resolución; analizar la distribución química; generar perfiles analíticos y mapas de distribución de elementos químicos. Además, posibilitará el análisis morfológico y el análisis de inclusiones; el estudio de la corrosión de superficies y oxidaciones y el estudio, análisis y evaluación de fases; la cartografía de elementos químicos; el análisis de espesores y distribución de capas en un amplio espectro de materiales. Como si lo anterior fuera poco, este FEG-SEM también permitirá trabajar en: mineralogía de áridos: granito, calizas, etc.; crecimientos cristalinos, texturas, fisuras, porosidades, fragilidad, etc.; fases reactivas, productos expansivos; composición micro-química, alteraciones, etc., y cuantificación de parámetros de caracterización de diferentes materiales.

¿En qué disciplinas será especialmente útil?

El instrumento será de interés y podrá dar servicio a grupos de investigación y empresas que trabajan en el ámbito de la física (electrónica, mecánica, física del estado sólido), de la química (química analítica, bioquímica, química inorgánica, química macromolecular, química física), de las ciencias de la vida (biología animal, biología celular, genética, biología humana, fisiología humana, inmunología, biología de insectos, microbiología, biología vegetal), de las ciencias de la Tierra y del espacio (geoquímica, geología, hidrología, ciencias del suelo), de las tecnologías (tecnología bioquímica, tecnologías de materiales, tecnología médica, tecnología metalúrgica, tecnología minera, tecnología química). Es importante destacar que estas áreas son cubiertas en su totalidad en institutos del CCT-CONICET Santa Fe y en el ámbito de la UNL.

¿Dónde se adquirirá y cuándo llegará?

Esto aún no está definido; estamos en la etapa de coordinación de los fondos y la preparación del pliego para iniciar el concurso de precios, aunque las opciones nos orientan hacia Alemania, Japón o los EE. UU. Tenemos la esperanza de que hacia fines de año podremos tener el equipo instalado.

¿Qué significará para la comunidad científica que el INCAPE cuente con el FESEM?

El Instituto tiene como tema central el desarrollo y evaluación de catalizadores y procesos catalíticos de diversos tipos y para diferentes objetivos con interés industrial o ambiental, por lo que el estudio de la morfología y el análisis elemental de los sólidos es de fundamental importancia a la hora de evaluar el rendimiento de un catalizador frente a una reacción catalítica. Si bien el instrumento se solicitó desde el INCAPE, la idea es incorporarlo al CCT-Santa Fe para que cualquier Instituto dentro del CCT pueda usarlo. De esta manera, el FEG-SEM no será destinado solo al estudio de catalizadores sino también de polímeros, biomateriales, papeles, conductores, etc., materiales estudiados por numerosos grupos de la región, dentro del CCT-Santa Fe y la UNL. Las vinculaciones de estos grupos con sectores de la actividad productiva y otros organismos públicos y privados, por otro lado, aumenta significativamente el potencial de uso del instrumento.

Desde hace muchos años, el CCT Santa Fe cuenta con un SEM, ¿en qué condiciones está?

Así es, en el CCT Santa Fe tenemos un SEM instalado en 1980, pero dada su obsolescencia, presenta un deterioro tal que hace que su campo de aplicación se limite solo a la toma de micrografías de una restringida calidad de muestras, el detector EDS para análisis químicos no funcione y los sistemas de producción de vacío y adquisición de datos hayan quedado muy alejados de los avances tecnológicos. Sin embargo, gracias a la voluntad, las tareas de mantenimiento y experiencia por parte del operador este instrumento sigue dándonos algunas micrografías de buena calidad. Tanto es así que el Sistema Nacional de Microscopía, luego de un monitoreo a nivel nacional, lo ha  calificado como “Antiguo - Bajo Uso”, refiriéndose “Bajo uso” al hecho de que el tiempo que el instrumento está operativo es bajo debido a la constante necesidad de reparaciones.

¿En qué documento se enmarca la adquisición del nuevo microscopio?

Los objetivos de este proyecto se plantearon teniendo en cuenta las premisas del Plan Argentino de Innovación 2020, por lo que: (i) el instrumento se integrará al Laboratorio de Microscopía del Servicio Centralizado de Grandes Instrumentos (SECEGRIN - UAT  CONICET Santa Fe) y estará a disposición de toda la comunidad científica de la región que mantiene vinculación con empresas, para el mejoramiento y optimización de materiales y sistemas de producción y promoción de la productividad; (ii) este microscopio de última generación conducirá al progreso de las investigaciones, dará lugar a la formación de recursos humanos y acercará a nuestras instituciones a la competencia del sistema científico internacional; (iii) brindará herramientas para la innovación tecnológica, el mejoramiento de la calidad de productos y ayudará a la modernización del sistema científico nacional.

¿Se trata de un instrumento único en la región?

En efecto, a nivel regional no existe un equipo con estas características. Cabe señalar que las investigaciones a nivel mundial en diversas disciplinas como nanociencia y nanotecnología (N&N), materiales, ingeniería de procesos, biotecnología y cuidado ambiental, han avanzado significativamente, con la expectativa de que estos desarrollos brinden nuevas soluciones a las demandas sociales. Nuestro país no está fuera de esta realidad, pero es necesario considerar algunos aspectos para favorecer y fortalecer los avances en estas temáticas. Hoy, en Argentina los equipos disponibles para las observaciones con diversas microscopías no solo que son pocos en relación a la elevada actividad científica tecnológica nacional sino que también están muy centralizados, lo que obliga a un régimen de turnos o servicios que no son beneficiosos. Por ejemplo, la Fundación Argentina de Nanotecnología manifiesta que, actualmente, la realidad en el área de N&N indica que es necesario recurrir a convenios con universidades extranjeras para utilizar equipos con baja disponibilidad en el país. Por lo tanto, contar con este equipo no sólo beneficiará a la comunidad científico-tecnológica regional sino que mejorará la distribución de este tipo de microscopios en el país.

¿Qué organismo adjudicó los fondos?

La ANPCyT, por un total superior a 681 millones de pesos procedentes de un préstamo del BID. Ese monto se distribuyó entre 86 Proyectos de Modernización de Equipamiento (PME) en todo el país, 5 de los cuales corresponden al CONICET Santa Fe y a la UNL, y totalizan más de 56 millones de pesos. El FESEM es uno de los cinco grandes equipos locales destinados a la investigación, los que estarán a disposición de todos los proyectos del sistema científico tecnológico local, regional y nacional.

¿Qué objetivo tienen los Proyectos de Modernización de Equipamiento?

El de optimizar las capacidades en investigación, desarrollo e innovación de instituciones públicas y privadas sin fines de lucro. La convocatoria respondió a diversas necesidades, como la compra de equipos para áreas de vacancia geográfica, la adquisición de instrumentos con prestaciones no disponibles en el país y la sustitución de aparatos en vías de obsolescencia. Cabe señalar que este instrumento corresponde al Fondo para la Investigación Científica y Tecnológica, que se diseñó en colaboración con el Programa de Grandes Instrumentos y Bases de Datos (Sistemas Nacionales), dependiente de la Secretaría de Articulación Científico Tecnológica del MINCyT.

* Santafesina, es investigadora independiente del CONICET en el INCAPE/CONICET/UNL (Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica “Ing. José Miguel Parera”) y profesora adjunta en la FIQ/UNL.

Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ÁCS).