Ceea ce vedeţi pare o grădină cu flori de forme neobişnuite. În realitate, imaginile microscopice înfăţişează ceva complet diferit: cristale microscopice crescute în laborator, obţinute de oamenii de ştiinţă de la Universitatea Harvard în cadrul unui proiect cu rezultate spectaculoase.
Proiectul a fost condus de Wim L. Noorduin, de la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) şi a urmărit să arate cum pot fi create în laborator cristale de diferite forme, prin modificarea precisă a unor parametri ai mediului.
Dar rar se întâmplă ca un proiect ştiinţific să aibă rezultate care să fie şi atât de fascinante din punct de vedere estetic. Imaginile au fost colorate artificial pentru a scoate în evidenţă asemănarea cristalelor obţinute cu florile, dar chiar şi fără a fi colorate, cristalele sunt extraordinare prin varietatea formelor lor surprinzătoare.
Pentru a crea structurile cu aspect floral, cercetătorii au dizolvat în apă două săruri, clorură de bariu şi silicat de sodiu.
Dioxidul de carbon din aer se dizolvă în mod natural în apă şi reacţionează cu sărurile, declanşând o reacţie ce duce la precipitarea unor cristale de carbonat de bariu. De asemenea, scade pH-ul soluţiei din imediata apropiere a cristalelor, ceea ce declanşează o reacţie cu silicatul de sodiu. Această a doua reacţie duce la adăugarea unor straturi de oxid de siliciu structurilor aflate în formare, epuizează acidul din soluţie şi permite formarea în continuare a cristalelor de carbonat de bariu.
Cristalele, cu dimensiuni de doar câţiva microni, cresc moleculă cu moleculă, în diverse forme, în funcţie de concentraţiile diferitelor substanţe din soluţie.
Cercetătorii afirmă că pot controla procesul atât de precis, încât pot obţine linii curbe şi forme delicate, diferite de formele unghiulare, cu muchii marcate, sub care ne imaginăm de obicei cristalele.
Forma cristalelor depinde de o reacţie între compuşii chimici care difuzează în soluţie. Cristalele cresc către sau dinspre un anumit gradient, după cum pH-ul soluţiei creşte sau scade.
Manipulând gradientele chimice din soluţie, specialiştii au putut crea diferite modele de “flori”. Condiţiile în care se desfăşoară reacţiile chimice decid dacă structurile obţinute vor semăna cu nişte frunze, cu nişte tulpini subţiri sau cu nişte rozete de petale.
De exemplu, creşterea concentraţiei de dioxid de carbon duce la obţinerea unor structuri cu aspect de frunze lăţite; inversarea gradientului de pH la momentul potrivit duce la apariţia unor structuri curbate şi ondulate.
“Nu este ceva neobişnuit, în natură, ca gradientele chimice să influenţeze creşterea; de exemplu, cochiliile delicat curbate ale moluştelor marine se formează în apă, din carbonat de calciu, iar gradientele unor molecule-semnal din embrionul uman ajută la organizarea alcătuirii corpului”, spun oamenii de ştiinţă, care şi-au publicat studiul în revista Science.
No comments:
Post a Comment