Técnica de exploración de electrodo vibratorio
La técnica de barrido de electrodos vibratorios ( SVET ), también conocida como sonda vibratoria dentro del campo de la biología , es una técnica de microscopía de sonda de barrido (SPM) que visualiza procesos electroquímicos en una muestra. Fue introducido originalmente en 1974 por Jaffe y Nuccitelli para investigar las densidades de corriente eléctrica cerca de las células vivas. [1] A partir de la década de 1980, Hugh Isaacs comenzó a aplicar SVET a varios estudios de corrosión diferentes . [2] SVET mide las distribuciones de densidad de corriente local en la solución sobre la muestra de interés, para mapear los procesos electroquímicos in situ.a medida que ocurren. Utiliza una sonda, que vibra perpendicularmente a la muestra de interés, para mejorar la señal medida. [1] Está relacionado con la técnica de barrido de electrodos selectivos de iones (SIET), que se puede utilizar con SVET en estudios de corrosión, [3] y la técnica de barrido de electrodos de referencia (SRET), que es un precursor de SVET. [4]
La técnica de barrido de electrodos vibratorios fue introducida originalmente para medir con sensibilidad las corrientes extracelulares por Jaffe y Nuccitelli en 1974. [1] Jaffe y Nuccitelli luego demostraron la capacidad de la técnica a través de la medición de las corrientes extracelulares involucradas con las extremidades de tritón amputadas y en regeneración, [ 5] corrientes de desarrollo de embriones de pollo, [6] y las corrientes eléctricas asociadas con el movimiento ameboide . [7]
En la corrosión, la técnica del electrodo de referencia de barrido (SRET) existió como precursora de SVET, y fue introducida comercialmente y registrada por Uniscan Instruments, [8] ahora parte de Bio-Logic Science Instruments. [9] SRET es una técnica in situ en la que se escanea un electrodo de referencia cerca de la superficie de una muestra para mapear la distribución de potencial en el electrolito por encima de la muestra. Usando SRET es posible determinar los sitios anódicos y catódicos de una muestra corroída sin que la sonda altere el proceso de corrosión. [10] SVET se aplicó y desarrolló por primera vez para la investigación local de los procesos de corrosión por Hugh Isaacs. [2]
SVET mide las corrientes asociadas con una muestra en solución con actividad electroquímica natural, o que está sesgada para forzar la actividad electroquímica. En ambos casos, la corriente se irradia a la solución desde las regiones activas de la muestra. En un instrumento SVET típico, la sonda está montada en un vibrador piezoeléctrico en una etapa x, y. La sonda se hace vibrar perpendicular al plano de la muestra resultante en la medición de una señal de corriente alterna . La señal de CA resultante se detecta y demodula utilizando un ángulo de fase de entrada mediante un amplificador de bloqueo para producir una señal de CC. [1] [11] [12]El ángulo de fase de entrada generalmente se encuentra ajustando manualmente la entrada de fase del amplificador de bloqueo hasta que no hay respuesta, luego se agregan 90 grados para determinar la fase óptima. [13] Algunos instrumentos comerciales también pueden encontrar automáticamente la fase de referencia. [14] La señal de CC demodulada que resulta puede luego trazarse para reflejar la distribución de la actividad local.
En SVET, la vibración de la sonda da como resultado una medición más sensible que sus predecesoras sin vibración, [1] además de dar lugar a una mejora de la relación señal / ruido . [13] La vibración de la sonda no afecta el proceso en estudio en condiciones experimentales normales. [15] [16]
La señal SVET se ve afectada por una serie de factores que incluyen la distancia entre la sonda y la muestra, la conductividad de la solución y la sonda SVET. La intensidad de la señal en una medición SVET está influenciada por la distancia entre la sonda y la muestra. Cuando todas las demás variables son iguales, una distancia más pequeña entre la sonda y la muestra dará como resultado la medición de una señal de mayor magnitud. [17] La conductividad de la solución afecta la fuerza de la señal en las mediciones de SVET. Con el aumento de la conductividad de la solución, la intensidad de la señal de la medición SVET disminuye. [18]
