Ben Krasnow construiu sua parcela de engenhocas estranhas, incluindo um gerador de nitrogênio líquido feito de um ar condicionado, e o “extintor de sede”, um extintor de incêndio de grau comercial que esfria, carbonata e dispensa sua cerveja caseira. Agora, por nenhuma outra razão além de querer um verdadeiro desafio, o engenheiro de 28 anos escolheu o projeto DIY mais difícil que ele poderia imaginar: um microscópio eletrônico de varredura caseiro ou SEM. “Eu queria ver se era possível”, diz ele.

os laboratórios científicos pagarão mais de US $250.000 por um SEM de ponta e, até onde Krasnow pudesse encontrar, nenhum indivíduo jamais havia construído um, então ele teve que improvisar. Ele passou algumas semanas ensinando a si mesmo a física complexa por trás do instrumento. Em seguida, ele vasculhou o eBay em busca de componentes baratos, vasculhou sua loja doméstica em busca de fontes de energia que pudessem funcionar e construiu o que não conseguiu encontrar.

um SEM típico dispara um fluxo fino de elétrons em uma amostra, monitora os elétrons chutados pelo impacto e traduz os sinais resultantes em uma imagem.

Krasnow fez o seu canhão de electrões de um fino fio de tungstênio. Ele aquece o fio aplicando uma tensão, que libera nuvens de elétrons. Os elétrons liberados aceleram através de um fino Tubo de cobre em direção à amostra.

em seus testes iniciais, Krasnow teve problemas para apontar o feixe de elétrons para a amostra. Eventualmente, ele pegou um ímã de geladeira e moveu-o pelo lado de fora da câmara de vácuo de vidro que envolve o microscópio para ajustar a posição do feixe. Quando ele conseguiu o feixe focado no lugar certo, ele gravou o ímã no lugar.

o microscópio agora oferece uma ampliação de cerca de 50x, muito longe dos 1.000 x ou mais SEMs comerciais, mas especialistas em microscópio dizem que isso não diminui a realização. O químico Robert Wolkow, da Universidade de Alberta, chama isso de ” uma conquista maravilhosa. E William Beaty, um engenheiro de pesquisa e hobby que também esperava construir o primeiro SEM DIY, coloca mais simplesmente: “D’Oh!”

Como Funciona

Tempo: 100 horas
Custo: $1.500

Exibir

SEM receber o seu nome porque o feixe de elétrons varre a superfície da amostra; a imagem resultante é, basicamente, um vídeo de um sujeito. Para criar esse vídeo, Krasnow comprou um osciloscópio antigo. À medida que o feixe se move pela superfície, as nuvens de elétrons emitidos pela amostra mudam e o osciloscópio transforma esses dados físicos em uma imagem de vídeo. O problema com o osciloscópio é que Krasnow verifica a imagem em 1/15 de segundo para obter uma imagem, e varreduras mais rápidas resultam em imagens de baixa resolução. Ele planeja digitalizar o sistema e substituir o osciloscópio por um computador, o que deve permitir que ele escaneie lentamente e aumente a ampliação do microscópio.

resfriamento A Vácuo

para manter o feixe fino de elétrons do microscópio, Krasnow teve que eliminar qualquer interferência, então ele abrigou todo o dispositivo em um grande frasco de vidro que ele tinha deitado ao redor. Ele usou duas bombas separadas para criar um vácuo dentro do frasco. Um dos dois tem tendência a superaquecer, então uma bomba de aquário envia o refrigerante do motor para além da bomba de superaquecimento, retirando o calor e circulando o fluido através de um condicionador de ar de unidade de janela reaproveitado, onde é resfriado antes de repetir a viagem.

Estilo Retro

o osciloscópio e duas das fontes de alimentação parecem ter sido resgatadas de uma missão espacial dos anos 1960. Krasnow gostei da estética, para que ele entre as fontes de alimentação em uma semelhantes cor-de-prateleira, dispostas a outros componentes acima deles, comprei em branco cinza frontais, perfurou o necessário buracos, e montado chrome interruptores, luzes indicadoras vermelhas, botões e medidores que combinar com o estilo.