0:00:06.886,0:00:11.216 Nelle profondità di geyser e sorgenti [br]termali della caldera di Yellowstone 0:00:11.216,0:00:16.184 giace una camera magmatica prodotta[br]da un punto caldo nel mantello terrestre. 0:00:16.184,0:00:19.077 Mentre il magma sale[br]verso la superficie della Terra, 0:00:19.077,0:00:23.337 si cristallizza formando [br]giovani e calde rocce ignee. 0:00:23.337,0:00:27.392 Il loro calore conduce[br]le falde acquifere in superficie. 0:00:27.392,0:00:28.902 L'acqua poi si raffredda, 0:00:28.902,0:00:32.882 gli ioni precipitano[br]e si formano cristalli minerali, 0:00:32.882,0:00:36.876 come cristalli di quarzo[br]da silicio e ossigeno, 0:00:36.876,0:00:42.106 feldspato da potassio,[br]alluminio, silicio e ossigeno, 0:00:42.106,0:00:45.126 galena da piombo e zolfo. 0:00:45.126,0:00:47.836 Molti di questi hanno forme[br]che li contraddistinguono, 0:00:47.836,0:00:52.856 come questa cascata di quarzo appuntito,[br]o questo ammasso di cubi di galena. 0:00:52.856,0:00:57.321 Ma che cosa contribuisce[br]a far assumere loro sempre questa forma? 0:00:57.321,0:01:00.013 Parte della risposta sta negli atomi. 0:01:00.013,0:01:04.933 Gli atomi di ogni cristallo sono disposti[br]in strutture ben organizzate e ripetute. 0:01:04.933,0:01:08.348 Tali strutture sono la caratteristica[br]distintiva del cristallo, 0:01:08.348,0:01:10.528 e non si limitano ai minerali: 0:01:10.528,0:01:15.758 sabbia, ghiaccio, zucchero,[br]cioccolato, ceramica, metalli, DNA 0:01:15.758,0:01:19.679 e perfino alcuni liquidi[br]hanno strutture cristalline. 0:01:19.679,0:01:22.459 Ogni disposizione atomica[br]di materiale cristallino 0:01:22.459,0:01:25.699 rientra in una di queste sei famiglie: 0:01:25.699,0:01:32.319 cubica, tetragonale, ortorombica,[br]monoclina, triclina ed esagonale. 0:01:32.319,0:01:34.359 In condizioni adeguate, 0:01:34.359,0:01:37.009 i cristalli assumono forme geometriche 0:01:37.009,0:01:39.699 che riflettono la disposizione[br]dei loro atomi. 0:01:39.699,0:01:44.579 La galena ha una struttura cubica[br]fatta di atomi di piombo e zolfo. 0:01:44.579,0:01:46.622 Gli atomi di piombo, piuttosto grandi, 0:01:46.622,0:01:50.932 si sistemano in una griglia [br]tridimensionale formando angoli retti, 0:01:50.932,0:01:55.662 mentre gli atomi di zolfo,[br]piuttosto piccoli, si collocano in mezzo. 0:01:55.662,0:02:00.174 Crescendo, queste posizioni[br]attraggono atomi di zolfo, 0:02:00.174,0:02:03.656 mentre il piombo tenderà[br]a legarsi a quelle collocazioni. 0:02:03.656,0:02:07.096 Alla fine, la griglia di atomi uniti[br]verrà completata. 0:02:07.096,0:02:11.236 Ciò significa che la struttura cristallina[br]ad angoli retti della galena 0:02:11.236,0:02:14.593 si riflette nella forma visibile[br]del cristallo. 0:02:14.593,0:02:17.973 Il quarzo, invece,[br]ha una struttura cristallina esagonale. 0:02:17.973,0:02:22.103 Ciò significa che su un piano[br]gli atomi si dispongono a esagoni. 0:02:22.103,0:02:27.564 A livello tridimensionale, gli esagoni[br]sono composti da piramidi a incastro 0:02:27.564,0:02:31.794 costituite da un atomo di silicio[br]e quattro atomi di ossigeno. 0:02:31.794,0:02:34.171 La forma peculiare del cristallo di quarzo 0:02:34.171,0:02:39.571 è una colonna a sei lati appuntita. 0:02:39.571,0:02:41.691 A seconda delle condizioni ambientali, 0:02:41.691,0:02:46.111 la maggior parte dei cristalli riesce[br]a formare molteplici forme geometriche. 0:02:46.111,0:02:50.041 I diamanti, per esempio, che si formano[br]nelle profondità del mantello terrestre, 0:02:50.041,0:02:56.161 hanno una struttura cristallina cubica[br]e possono diventare o cubi o ottaedri. 0:02:56.161,0:02:58.781 La forma particolare assunta[br]da ogni diamante 0:02:58.781,0:03:01.111 dipende dalle condizioni di dove cresce, 0:03:01.111,0:03:05.451 tra cui pressione, temperatura[br]e ambiente chimico. 0:03:05.451,0:03:09.128 Pur non potendo osservare direttamente[br]le condizioni di crescita nel mantello, 0:03:09.128,0:03:11.868 esperimenti di laboratorio [br]hanno dimostrato 0:03:11.868,0:03:15.838 che i diamanti tendono a formare cubi[br]a basse temperature 0:03:15.838,0:03:19.026 e ottaedri a temperature più alte. 0:03:19.026,0:03:23.496 Anche tracce di acqua,[br]silicio, germanio o magnesio 0:03:23.496,0:03:26.646 potrebbero influire[br]sulla forma del diamante. 0:03:26.646,0:03:31.256 E in natura i diamanti non assumono mai[br]la forma in cui li troviamo nei gioielli, 0:03:31.256,0:03:36.474 vengono tagliati[br]per sfoggiare brillantezza e chiarezza. 0:03:36.474,0:03:37.691 Le condizioni ambientali 0:03:37.691,0:03:41.621 possono anche determinare[br]se i cristalli si formeranno o meno. 0:03:41.621,0:03:44.046 Il vetro è fatto[br]di sabbia di quarzo sciolta, 0:03:44.046,0:03:45.686 ma non è cristallino. 0:03:45.686,0:03:48.706 Questo perché il vetro si raffredda[br]in tempi piuttosto brevi, 0:03:48.706,0:03:51.646 e gli atomi non fanno in tempo[br]a posizionarsi 0:03:51.646,0:03:54.476 nella struttura ordinata[br]del cristallo di quarzo. 0:03:54.476,0:03:58.346 Anzi, la disposizione casuale[br]degli atomi nel vetro fuso 0:03:58.346,0:04:00.906 viene bloccata nel raffreddamento. 0:04:00.906,0:04:03.406 Molti cristalli non assumono[br]forme geometriche 0:04:03.406,0:04:08.146 perché crescono a strettissimo contatto[br]con altri cristalli. 0:04:08.146,0:04:10.809 Rocce come il granito[br]sono piene di cristalli, 0:04:10.809,0:04:13.379 ma nessuno di essi ha forme riconoscibili. 0:04:13.379,0:04:15.539 Mentre il magma[br]si raffredda e si solidifica, 0:04:15.539,0:04:21.249 lo stesso fanno i minerali al suo interno,[br]esaurendo ben presto lo spazio. 0:04:21.249,0:04:23.801 E alcuni cristalli, come la turchese, 0:04:23.801,0:04:28.891 non assumono forme riconoscibili[br]in gran parte delle condizioni ambientali, 0:04:28.891,0:04:31.014 perfino avendo spazio adeguato. 0:04:31.014,0:04:34.204 Ogni struttura atomica del cristallo[br]ha proprietà uniche, 0:04:34.204,0:04:39.134 e benché possano non aver alcun peso[br]nei bisogni emotivi dell'uomo, 0:04:39.134,0:04:44.204 hanno straordinarie applicazioni[br]nella scienza dei materiali e in medicina.