Caracterización Mineral Usando Microscopia Electrónica de Barrido (SEM): Una Revisión de los Fundamentos, Avances y Direcciones de Investigación

La microscopía electrónica de barrido (SEM) es una herramienta poderosa en los ámbitos de la ciencia de materiales, la minería y la geología, debido a su enorme potencial para proporcionar una visión única de los mundos micro y nanoescala. Esta revisión exhaustiva discute el desarrollo de fondo de la SEM, la operación básica de la SEM, incluyendo la preparación de muestras y el procesamiento de imágenes, y los cálculos teóricos fundamentales que subyacen a la operación de la SEM. Proporciona una comprensión básica para ingenieros y científicos que nunca han tenido la oportunidad de profundizar en la SEM, contribuyendo a su comprensión del funcionamiento y desarrollo de esta robusta técnica analítica. La presente revisión cubre cómo la SEM sirve como una herramienta crucial en la caracterización mineral, con discusión específica sobre el funcionamiento y frentes de investigación de SEM-EDX, SEM-AM, SEM-MLA y QEMSCAN. Con la automatización ganando ritmo en el desarrollo de todas las esferas de la tecnología, comprender las incertidumbres en las mediciones de SEM es muy importante. Se confieren las limitaciones en la identificación de fases minerales por espectros de EDS y la preparación de muestras. Al final, se analizan las futuras direcciones de investigación para la SEM con la posible incorporación de herramientas de aprendizaje automático, aprendizaje profundo e inteligencia artificial para automatizar el proceso de identificación mineral, cuantificación, y comunicación eficiente con los investigadores, de modo que se pueda mejorar la solidez y objetividad del proceso analítico y reducir el tiempo de análisis y los costos involucrados. Esta revisión también discute la idea de integrar robótica con la SEM para hacer que el equipo sea portátil, de modo que se puedan obtener más perspectivas de caracterización mineral no solo en la Tierra, sino también en otros terrenos terrestres.