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Know-how de óptica: de microscópica a macroscópica

Las innovaciones de ZEISS están presentes en todas partes, desde microscopios hasta lentes individualizados para gafas.

Carl Zeiss se ha dedicado a investigar la interacción entre el vidrio y el ojo humano durante 160 años. La empresa es pionera en prácticamente todas las disciplinas ópticas. La investigación de Carl Zeiss ha regalado al mundo numerosos inventos y nuevos desarrollos que continúan mejorando hoy en día los campos de la microscopía, el espacio y los instrumentos ópticos para cámaras. El nivel de experiencia y perfeccionamiento de Carl Zeiss en el sector de la óptica visual sigue siendo incomparable. Si usted lleva gafas o lentes de contacto, puede disfrutar de todos los beneficios de una excelente visión gracias a esta pericia.

Los ojos y las gafas se combinan en un sistema óptico

Know-how de óptica: de microscópica a macroscópica

Know-how de óptica: de microscópica a macroscópica

La interacción de los ojos y las gafas es especialmente compleja. Gracias a su pericia, la investigación de Carl Zeiss cuenta con lo necesario para romper esquemas. Nosotros hacemos más que lentes correctivos. Nuestro objetivo es garantizar a nuestros pacientes una visión excelente, perfecta, estableciendo una interacción óptima entre el ojo y la ayuda visual: el lente.

Una visión realmente perfecta es el resultado de la interacción equilibrada entre los sistemas ópticos altamente desarrollados y la madre naturaleza.

Todo comenzó con el microscopio: regreso a 1847

En septiembre de 1847, Carl Zeiss (entonces "Carl Zeiß") comenzó a fabricar microscopios sencillos destinados principalmente a procesos preparatorios. Por aquel entonces, su taller se había establecido en la Wagnergasse 32 de la ciudad alemana de Jena.

Ya desde sus inicios, las herramientas de Zeiß eran mejores que las de otros fabricantes. La joven empresa vendió ni más ni menos que 23 de estos microscopios preparatorios en su primer año. Durante los años posteriores, estos modelos fueron mejorados notablemente.

Todo un logro, teniendo en cuenta que cada dispositivo era fabricado según el método de ensayo y error, quedando en un segundo plano el conocimiento científico. Puede que sea difícil de creer, pero es un hecho y, además, se trataba de una necesidad. Obviamente, este método era muy largo y costoso.

Otro factor que debemos recordar es que la calidad general de los primeros microscopios era bastante básica, y la representación de la imagen ligeramente borrosa. Carl Zeiss exigía más a sus productos. Pronto descubrió, conforme progresaba la mecanización y comenzaba la producción industrial, que era esencial combinar ciencia y fabricación para poder producir eficientemente herramientas de gran rendimiento.

En 1866, con el objetivo de desarrollar lentes microscópicos mejorados, se puso en contacto con el físico y matemático Dr. Ernst Abbé, que tenía 26 años y enseñaba en la Universidad de Jena, poco después de que el microscopio de 1000 aumentos abandonara el taller de ZEISS.

La colaboración de estos dos innovadores dio lugar a avances tecnológicos extraordinarios. Basándose en la teoría de la difracción (óptica física), Abbé concluyó una nueva teoría de desarrollo de la imagen de los microscopios. Su tesis fue publicada en 1873. Abbé utilizó esta teoría para calcular los parámetros de los nuevos lentes microscópicos.

Finalmente, Abbé basó la producción de lentes en un enfoque completamente científico con el diseño de instrumentos de medición que eran esenciales para la fabricación de lentes, luciendo sistemáticamente estándares de alta calidad.

Ya en sus primeros trabajos, Abbé era consciente del hecho de que los lentes microscópicos solo podían ser perfeccionados y lucir todo su potencial usando nuevos tipos de vidrio. Perseguido por esta inquietud, en el año 1882 invitó al químico especialista en vidrio Otto Schott a visitarle en Jena. Zeiss y Abbé empezaron a trabajar juntos en 1884 en el recién fundado Laboratorio para la tecnología del vidrio Schott y Asociados. Con esta sociedad nació la raíz de la óptica moderna de alto rendimiento.

Numerosos ganadores del Premio Nobel gracias a productos ZEISS

Robert Koch, Premio Nobel de Medicina en 1905.

Robert Koch, Premio Nobel de Medicina en 1905.

Koch es considerado el fundador de la bacteriología moderna. Médico de familia rural, descubrió la bacteria de la tuberculosis y el virus del cólera en los años 80 del siglo XIX. "Muchos de mis logros fueron posibles gracias a sus excelentes microscopios", escribió Koch en una carta drigida a Zeiss. En 1904, recibió como obsequio el lente de inmersión homogénea de 10.000 aumentos.

Richard Zsigmondy, Premio Nobel de Química en 1925.

Richard Zsigmondy, Premio Nobel de Química en 1925.

Este profesor de Göttingen llevó a cabo investigaciones revolucionarias en el ámbito de la química coloidal. Inventó el ultramicroscopio en 1903, el filtro de membrana en 1918 y el filtro ultrafino en 1922. El ultramicroscopio (según Siedentopf/Zsigmondy) hace visibles partículas minúsculas cuyas expansiones lineales se encuentran por debajo del límite de resolución.

Frits Zernike, Premio Nobel de Física en 1953.

Frits Zernike, Premio Nobel de Física en 1953.

En 1930, mientras llevaba a cabo experimentos con superficies metálicas de reflexión, el físico neerlandés descubrió que era capaz de observar los niveles de fase de cada uno de los rayos. Fue entonces cuando intentó transferir su descubrimiento al microscopio. Durante su colaboración con ZEISS desarrolló el primer microscopio de contraste de fases. Este prototipo fue finalizado en 1936. Permitía a los científicos estudiar las células vivas sin dañarlas con tintes químicos.

Manfred Eigen, Premio Nobel de Química en 1967.

Manfred Eigen, Premio Nobel de Química en 1967.

Biofísico y fundador del Instituto Max Planck de Química Biofísica de Göttingen. Eigen desarrolló un proceso único para la verificación de moléculas. En colaboración con su compañero de origen sueco Rudolf Riegler y las empresas EVOTEC y Carl Zeiss, creó en 1995 el "ConfoCor", el primer espectrómetro fluorescente de correlación disponible en el mercado.

Erwin Neher, Premio Nobel de Medicina en 1991.

Erwin Neher, Premio Nobel de Medicina en 1991.

En el Instituto Max Planck de Göttingen descubrió, junto con el profesor Sakmann, los mecanismos básicos de la comunicación celular. El proceso incluía la realización de experimentos electrofisiológicos en canales iónicos usando la técnica de patch clamp (fijación de membrana).

Bert Sakmann, Premio Nobel de Medicina en 1991.

Bert Sakmann, Premio Nobel de Medicina en 1991.

Para las comprobaciones visuales llevadas a cabo durante los experimentos mencionados anteriormente, los dos científicos precisaban la representación de imágenes de contrastes de calidad superior y con una elevada resolución óptica. Para ello utilizaban microscopios verticales (todos ellos suministrados por Carl Zeiss) especialmente diseñados para estas aplicaciones.

Escribiendo la historia del futuro

Las fronteras se están abriendo y empiezan a desaparecer. Surgen nuevas dimensiones, que habrían servido como argumento para una película de ciencia ficción hace tan solo unos años. Las posibilidades tecnológicas de la microscopía ultramoderna siguen siendo infinitas, y muchas de ellas aún no han sido exploradas. Telemicroscopía en todo el mundo; comunicación digital a la velocidad de la luz. Series de imágenes tridimensionales de alta resolución, excelente contraste a tiempo real.

Carl Zeiss puede distinguir un van Gogh auténtico de una falsificación

Actualmente, los cuadros de Vincent van Gogh son muy codiciados en galerías y salas de subastas. Están valorados en sumas de dinero con las que el artista no habría podido ni soñar. Después de vivir en Amberes y en París, el famoso artista pintó 187 cuadros en 16 meses durante su estancia en Arlés, una pequeña ciudad de la Provenza. Esta fase de creación está marcada por los característicos colores azul y amarillo, que identifican al sur de Francia y están presentes en todas estas pinturas. Sin embargo, hay quien cree que van Gogh no pintó todos los cuadros de esta época atribuidos a él.

Un proyecto de investigación está tratando de esclarecer los hechos. Los especialistas de Carl Zeiss, junto con el Museo van Gogh de Ámsterdam y la Shell Oil Corporation, están trabajando para comprobar la autenticidad de dichas obras.

Las microestructuras, los pigmentos y la base de las pinturas son indicios que nos llevan hasta su creador. Los investigadores están trabajando con un microscopio electrónico de transmisión de Carl Zeiss (MET) que analiza componentes extremadamente pequeños de partículas sueltas de la pintura. El veredicto puede hacer que las supuestas pinturas de van Gogh pierdan su valor en un abrir y cerrar de ojos.

¿Cómo funciona este proceso? Un haz de iones corta el material en elementos microscópicamente pequeños en forma de secciones cruzadas. En el MET, el espécimen preparado puede ser examinado mediante un proceso de análisis especial que puede determinar la composición exacta de los materiales de la muestra.

¿Qué han averiguado los investigadores? Van Gogh solía usar una base de pigmento blanco de plomo mezclado con blanco pergamino. El MET hace posible el reconocimiento de las preferencias individuales de material, así como las técnicas de pintura de un artista 120 años después de que acabara la obra.

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