¿Qué es la microtomografía?

Actualmente, no existen muchos métodos para la reconstrucción no invasiva de modelos tridimensionales que representen la estructura interna del objeto en estudio. Se están realizando desarrollos en esta área, este tipo de investigación es de particular interés para la comunidad científica en diferentes países, ya que puede brindar una ventaja competitiva para ciertas industrias. Uno de los métodos anteriores es la microtomografía computarizada (a menudo puede encontrar un nombre como microtomografía de rayos X, estos son dos términos que denotan el mismo método de análisis, el primer nombre aparece a menudo en la literatura extranjera). Consideremos este tipo de análisis del entorno interno con más detalle.

La historia del descubrimiento de la microtomografía.

La investigación en el campo de este método se lleva a cabo desde hace bastante tiempo, en Rusia se atribuye el primer uso de la microtomografía a principios de los años noventa del siglo pasado, y fue en Rusia donde se realizó el primer estudio sobre el análisis de minerales, menas y rocas, que de inmediato sirvió de impulso para la formación del carácter aplicado del análisis microtomográfico en nuestro país. Los primeros estudios se llevaron a cabo sobre la base de instituciones científicas como la Universidad Estatal de Moscú que lleva el nombre de M.V. Lomonosov y la Academia de Ciencias de Rusia, lo que permitió involucrar de inmediato a una gran cantidad de especialistas e informar a una amplia variedad de industrias sobre el nuevo dirección.

Ya desde el inicio mismo del método, su posible aplicación para una amplia gama de diversos estudios se ha hecho evidente. Inicialmente, la investigación activa se llevó a cabo en el sector del petróleo y el gas, pero luego se apreciaron las innegables ventajas del método en áreas tales como:

• biología;
• medicamento;
• química;
• arqueología;
• ciencia del suelo;
• microelectrónica.

En este momento, la investigación en el campo del estudio de la estructura volumétrica de los objetos utilizando microtomógrafos de rayos X continúa desarrollándose, cada vez más empresas nacionales están adquiriendo equipos similares para sí mismos, en 2012 había 40 equipos de investigación en el país, en este momento su número casi se ha duplicado.

Tal rápido desarrollo y distribución es posible debido al hecho de que la microtomografía de rayos X se considera una dirección muy prometedora, ya que los resultados obtenidos son realmente necesarios y pueden hacer avanzar significativamente una serie de experimentos.

Mire un video sobre la creación de un microtomógrafo doméstico por parte de científicos rusos.

¿Cómo funciona un microtomógrafo?

La construcción de equipos para este tipo de análisis es muy compleja y requiere no solo la alta calidad de los materiales con los que está fabricado, sino también especialistas altamente calificados que puedan diseñar un dispositivo realmente confiable. Solo unas pocas empresas en el mundo están desarrollando este tipo de equipos, de los cuales el más popular es Bruker microCT, antiguamente esta empresa se llamaba Skyscan. Fue fundada en Bélgica por un científico ruso de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú, y ahora esta empresa es ampliamente conocida en todo el mundo, produce muchos tipos de tomógrafos y también suministra el software especial necesario para trabajar con ellos.

La base de un microtomógrafo es un microtubo o, en algunos casos, incluso un tubo de tamaño nanométrico que brilla a través del objeto en estudio con rayos X, y una cámara especial instalada cerca que recibe rayos X recibe proyecciones de sombras de un tamaño ampliado. El objeto en el interior gira en el momento de la entrega, en este momento la cámara de rayos X recibe y registra varios cientos de proyecciones de sombras, que posteriormente son procesadas por una computadora. Con base en las proyecciones obtenidas, la computadora construye un conjunto de modelos virtuales que representan secciones del objeto.

Después de procesar los resultados, es posible ver todo tipo de secciones del objeto, se pueden voltear y rotar, así como obtener todas las medidas y características numéricas necesarias de todo el volumen del entorno interno del objeto o incluso su área separada. Esto en combinación le permite crear modelos tridimensionales que brindan oportunidades para el movimiento virtual a través del entorno interno del objeto de estudio.

Microtomografía de rayos X: ventajas

Con el descubrimiento de la microtomografía, la comprensión de la estructura interna de muchos tipos de rocas, yacimientos de petróleo y varios polímeros compuestos ha cambiado radicalmente; estos estudios han sido la base para futuras investigaciones, mejoras en geología, física y química.

Las principales ventajas de este método de investigación son:

No requiere ninguna preparación previa, lo que reduce significativamente el tiempo de análisis y obtención del resultado. No es necesario preparar previamente las muestras, preteñir las muestras ni obtener cortes finos.