La microscopía está a la vanguardia de la lucha contra el coronavirus. Microscopios especiales, que permiten a los científicos ver estructuras celulares diminutas, son una herramienta indispensable en el desarrollo de vacunas y nuevas terapias. Dicho equipo comprende no solo un microscopio con alta resolución óptica, sino también una platina de microscopio de alta precisión. Los recubrimientos magnéticos duros del Fraunhofer Institute for Surface Engineering y Thin Films IST también juegan un papel clave aquí. Ayudan a permitir el examen de estructuras celulares minúsculas con detalles precisos y a gran velocidad.

Los microscopios y el equipo de laboratorio relacionado son un arma vital en la lucha contra virus y bacterias. Ayudan a los científicos en su búsqueda de vacunas y terapias para combatir, por ejemplo, SARS-CoV-2. En Fraunhofer IST en Braunschweig, Los investigadores están desarrollando revestimientos de cobalto-samario (CoSm) magnéticos duros para escalas lineales magnéticas. Estos se utilizan en las etapas de microscopio producidas por la empresa ITK Dr. Kassen GmbH. En combinación con sensores y un algoritmo de evaluación, estas escalas lineales mejoran la precisión de posicionamiento de la platina del microscopio, sobre el cual se coloca la muestra en preparación para su visualización. "El material biológico, como las células, puede moverse, "explica el Dr. Ralf Bandorf, investigador asociado en Fraunhofer IST. "Pero todavía necesito poder dirigirme a la posición correcta con una precisión en la escala micrométrica". Las plataformas de microscopio que utilizan un sistema de posicionamiento magnético generalmente tienen un diseño muy compacto. Se utilizan en microscopios de fabricantes de renombre como Leica o Zeiss. Los recubrimientos CoSm se han desarrollado en estrecha colaboración con el socio industrial ITK Dr. Kassen GmbH.

Una resolución de posición en la escala nanométrica.

El Dr. Bandorf y su equipo aplican un revestimiento de CoSm a las tiras metálicas no magnéticas. Esto dota a las tiras de una estructura magnética definida que se puede codificar con un patrón de señal. Sucesivamente, este recubrimiento funcional puede ser leído por un sensor para determinar la posición precisa de una tira. "En combinación con los sensores integrados, que leen las señales, nuestros recubrimientos permiten una resolución de posición de 5 nanómetros, "explica Bandorf, ingeniero de formación. Con su sistema de medición integrado, las etapas del microscopio pueden determinar la posición precisa de una muestra sin necesidad de referencia. Se puede lograr una repetibilidad de más / menos 100 nanómetros. Esto es especialmente importante para el examen de objetos vivos, donde el tiempo disponible para ver es a menudo limitado, y, por lo tanto, un posicionamiento rápido es vital.

Los recubrimientos CoSm se utilizan en lugar de los recubrimientos de cobalto galvanizado, cuya producción requiere el uso de productos químicos nocivos para el medio ambiente. Robusto y duradero también tienen muy buenas propiedades magnéticas, lo que garantiza una señal magnética más potente que la que se puede obtener con los recubrimientos de cobalto. Esta señal es lo suficientemente fuerte como para medirse con un sistema sin contacto, lo que hace que dichos recubrimientos sean adecuados para su uso en componentes sellados como cilindros hidráulicos, donde los sistemas ópticos no son una opción.

Al mismo tiempo, Los recubrimientos de CoSm se desmagnetizan con mucha menos facilidad que los recubrimientos de cobalto puro y no se ven afectados por los campos de interferencia. Similar, Se pueden conseguir espesores de capa muy finos. Es más, se pueden utilizar para mediciones en entornos sucios. Y también son adecuados para medir posiciones angulares y movimientos radiales, que es de relevancia para aplicaciones robóticas en, por ejemplo, la industria automotriz. "Si se aplica un recubrimiento fino de CoSm a un componente como un rodamiento de rodillos, entonces es posible obtener información adicional sobre ese componente, Bandorf explica. La demanda de sistemas de medición magnética de alta precisión también está creciendo en el campo de la electromovilidad.

Proceso de recubrimiento ecológico

Los recubrimientos CoSm se crean con un proceso conocido como pulverización catódica de flujo de gas de cátodo hueco, un método de deposición al vacío desarrollado en Fraunhofer IST. A diferencia de los procesos de galvanización, este método no implica el uso de sustancias tóxicas.