Een SEM op SLC! - Sint-Lievenscollege Humaniora

Een SEM op SLC!
Beelden gemaakt met de
SEM van een stukje
textiel
Op maandag 10 februari had SLC een ‘belangrijke
gast’ in huis: een hypermoderne Scanning
Elektronenmicroscoop of SEM. Deze stond opgesteld
in het bio-lokaal voor een seminarie
complementaire activiteit biologie in de vijfdes.
Het begon allemaal ergens in het eerste trimester op een oudercontact
voor de vierdes waar papa Jan De Munck aan Myriam Naessens (leraar
wetenschappen) het idee opperde om eens een demonstratie van een
elektronenmicroscoop te geven op onze school. Jan, ingenieur chemie en
vertegenwoordiger van groot labomateriaal, kon misschien wel eens een
‘gaatje’ vinden.
Lichtmicrosocoop
105x vergroot
Het leek een uitgelezen kans voor het seminarie ‘complementaire activiteit
biologie’ in de vijfdes. Het thema in het eerste trimester was microscopie
en beeldvorming. De leerlingen hadden naast de practica op school ook een
uitstap naar de Transmissie Elektronen microscoop van de UGent op het
programma achter de kiezen.
Na maanden mailverkeer tussen Jan en mij, Servaas Schutyser (leraar
wetenschappen), op zoek naar een gaatje dat voor beide partijen paste,
lukte het een datum te prikken .
Zondag 9 februari
SEM
540x vergroot
Op zondagochtend waren Jan en ik reeds vroeg op school om de SEM te
installeren. Die moest namelijk 24h draaien om een optimaal vacuüm te
verkrijgen. Het toestel woog in zijn geheel ongeveer 60 kg en moest met
een speciaal ontworpen kar vervoerd worden. Om op het 3de verdiep te
geraken, hadden we de lift nodig. Die bleek nog niet uitgeslapen te zijn,
maar bracht ons na een schijnbeweging toch tot op het 3de verdiep.
Maandag 10 februari
In de namiddag kregen de leerlingen een verrassingsseminarie: een
demonstratie van een SEM.
Na voorstelling van onze gastspreker en een korte uiteenzetting, waarin de
verschillen tussen een lichtmicroscoop, een TEM en een SEM nog eens
werden toegelicht, schaarden leerlingen en leraar zich rond het toestel.
Eerst kregen we uitleg over de verschillende onderdelen binnen en buiten
het toestel. Vervolgens ‘sluisde’ Jan een voorbeeldpreparaat in het toestel.
Na het focussen met een ingebouwde optische microscoop was het dan tijd
SEM
2950x vergroot
voor het fijnere werk. Volautomatisch schoof het preparaat in de
vacuümruimte binnen in het toestel. Iedereen hapte naar adem toen werd
ingezoomd tot op het kleinste niveau en beelden verschenen als kwamen ze
van een andere planeet.
Op een zeer deskundige wijze werd uitgelegd waarvoor het toestel gebruikt
werd:
- Recticel gebruikt de SEM om de poriëngrootte van zijn isolatiemateriaal na
te gaan
- de textielnijverheid, die op een zeer hoog gespecialiseerd niveau nieuwe
weefsels ontwikkelt, inspecteert deze met de SEM
- de farma-industrie ontwikkelt met behulp van de SEM geneesmiddelen
op nano-niveau
- ...
Jan helpt Laurens bij het
maken van een preparaat
De belangrijkste verschillen met de TEM konden de leerlingen zelf
vaststellen: ongeveer alles wat kleiner is dan 3 cm kan met een SEM binnen
een 10-tal minuten bekeken worden. Bij een TEM daarentegen wordt op
nog kleiner niveau gekeken en meestal op intracellulair niveau. Een
preparaat maken voor een TEM is dan ook pure spitstechnologie en duurt
ongeveer 10 dagen, zonder zekerheid dat het goede beelden oplevert.
Beide soorten elektronenmicroscopen geven echter op hun eigen domein
onschatbare informatie in fundamenteel en toegepast wetenschappelijk
onderzoek.
Dan was het aan de leerlingen. Een dode wandelende tak bleek een
fantastisch onderzoeks-object te zijn. Hoofd en ledematen moesten eraan
geloven en schoven de SEM binnen.
Van links naar rechts: de kop en een oog (lichtmicroscoop); het facetoog en een detail waarbij de diameter gemeten werd (SEM)
Toen het beeld van een facetoog na enig zoeken scherp
werd, hoorden we een tweede keer een zucht van
verwondering onder de leerlingen. Ondertussen waren
dir. Hans Boussery en Myriam Naessens het gezelschap
komen vervoegen. Ook zij waren al snel onder de indruk.
Om af te ronden werd ook nog een andere toepassing van het toestel
gedemonstreerd. Door diffractieanalyse van de weerkaatste elektronen kon
het toestel ook bepalen uit welke materie een voorwerp gemaakt was.
Nu was het de trouwring van Myriam Naessens die onderzocht werd. Die
zou namelijk van platina zijn… Even leek een huwelijk op het spel te staan,
maar na een gaaf plekje tussen alle onzichtbare krassen gevonden te
hebben was de diagnose formeel: 100% platina.
De trouwring onder de SEM
1050x vergroot.
Zou het echt platina zijn?
Element Number Element Symbol Element Name Confidence Concentration Error
78
Pt
Platinum
100.0
100.0
Het diffractiespectrum en de analyse bevestigen: 10% Platina
Een spontaan stevig applaus en een fles wijn als dank voor deze boeiende
ervaring en onder het napraten werd het toestel terug opgebroken. Dat
duurde nog wel even want het vacuüm moest langzaam ‘uitbollen’. Toen
het al stil en donker was in het SLC keerden we als laatsten uiteindelijk moe
maar tevreden huiswaarts.
Tot slot nog dit:
Omdat we op SLC dergelijke input van ouders met een expertise uit het
beroepsleven een meerwaarde vinden in de opleiding van onze jongeren,
doen we graag een oproep aan iedereen die denkt eventueel ook een
dergelijke bijdrage te kunnen leveren.
Servaas Schutyser
Leraar chemie, biologie en seminarie complementaire activiteit biologie
Sint-Lievenscollege Gent
1.2