-
Títol:
¿Cómo funcionan los cristales? - Graham Baird
-
Descripció:
Vea la lección completa: https://ed.ted.com/lessons/how-do-crystals-work-graham-baird
Muchos cristales tienen formas distintivas, como la cascada de cuarzo puntiagudo o una pila de cubos de galena. Los átomos de cada cristal tienen una característica definitoria: su patrón organizado y repetitivo. El patrón no se limita a los minerales: la arena, el hielo, los metales y el ADN también tienen estructuras cristalinas. Entonces, ¿qué hace que crezcan en estas formas una y otra vez? Graham Baird se sumerge en las propiedades únicas de los cristales.
Lección de Graham Baird, dirigida por Franz Palomares.
-
Speaker:
Graham Baird
-
En la profundidad bajo los géiseres y
aguas termales de Yellowstone Caldera hay
-
una cámara de magma producida por un
punto caliente en el manto de la Tierra.
-
A medida que el magma se mueve
hacia la superficie de la Tierra,
-
cristaliza para formar
rocas ígneas jóvenes y calientes.
-
El calor de estas rocas conduce
el agua subterránea hacia la superficie.
-
A medida que el agua se enfría, los iones
se precipitan como cristales minerales,
-
incluyendo cristales de
cuarzo de silicio y oxígeno,
-
feldespato de potasio,
aluminio, silicio y oxígeno,
-
galena de plomo y azufre.
-
Muchos de estos cristales
tienen formas distintivas:
-
mira esta cascada de cuarzo puntiagudo
o esta pila de cubos de galena.
-
Pero ¿qué hace que crezcan
con estas formas una y otra vez?
-
Parte de la respuesta está en sus átomos.
-
Los átomos de cada cristal se disponen
en un patrón repetitivo muy organizado.
-
Este patrón es la característica
definitoria de un cristal,
-
y no está restringido a minerales;
-
arena, hielo, azúcar, chocolate,
cerámica, metales, ADN
-
e incluso algunos líquidos
tienen estructuras cristalinas.
-
La disposición atómica
de cada material cristalino
-
cae en una de seis familias diferentes:
-
cúbico, tetragonal, ortorrómbico,
monoclínico, triclínico y hexagonal.
-
Dadas las condiciones adecuadas,
-
los cristales crecerán
en formas geométricas
-
que reflejan la disposición de sus átomos.
-
Mira la galena con estructura cúbica
compuesta de átomos de plomo y azufre.
-
Los átomos de plomo relativamente grandes
-
están dispuestos en una rejilla
tridimensional a 90 grados entre sí y
-
los átomos de azufre relativamente chicos
encajan perfectamente entre ellos.
-
A medida que el cristal crece, lugares
como estos atraen átomos de azufre,
-
mientras que el plomo tenderá
a unirse a estos lugares.
-
Finalmente, completarán
la cuadrícula de átomos unidos.
-
Eso significa que el patrón de rejilla
de 90 º de la estructura cristalina
-
de galena, se refleja
en la forma visible del cristal.
-
El cuarzo, por su parte, tiene
una estructura cristalina hexagonal.
-
Esto significa que en un plano
sus átomos están dispuestos en hexágonos,
-
que en tres dimensiones se componen
de muchas pirámides entrelazadas
-
compuestas por un átomo de silicio
y cuatro átomos de oxígeno.
-
Así que la forma distintiva
de un cristal de cuarzo
-
es una columna de seis lados
con puntas puntiagudas.
-
En función de las condiciones ambientales,
la mayoría de los cristales
-
tienen el potencial de formar
múltiples formas geométricas.
-
Por ejemplo, los diamantes, que se forman
profundamente en el manto de la Tierra,
-
tienen una estructura cristalina cúbica y
pueden crecer en cubos u octaedros.
-
De qué forma crece
un diamante en particular
-
depende de las condiciones en que crezca,
-
incluyendo presión,
temperatura y ambiente químico.
-
No podemos observar directamente las
condiciones de crecimiento en el manto,
-
pero los experimentos de laboratorio
han mostrado alguna evidencia
-
de que los diamantes tienden a crecer
en cubos a temperaturas más bajas
-
y en octaedros a temperaturas más altas.
-
Rastros de agua, silicio,
germanio o magnesio,
-
también podrían influir
en la forma de un diamante.
-
Y los diamantes nunca
se convierten de forma natural
-
en las formas
que se encuentran en las joyas.
-
Esos diamantes han sido cortados
para mostrar su brillo y claridad.
-
Las condiciones ambientales
-
también pueden influir
en la formación o no de cristales.
-
El vidrio está hecho
de arena de cuarzo fundido,
-
pero no es cristalino.
-
Eso es porque el vidrio
se enfría relativamente rápido,
-
y los átomos no tienen
tiempo para ajustarse
-
en la estructura ordenada
de un cristal de cuarzo.
-
Por el contrario, la disposición aleatoria
de los átomos en el vidrio fundido
-
se consolida al enfriarse.
-
Muchos cristales no crean
formas geométricas
-
porque crecen en cuartos
muy cercanos a otros cristales.
-
Rocas como el granito
están llenas de cristales,
-
pero ninguna tiene formas reconocibles.
-
Al enfriarse el magma se solidifica,
muchos minerales dentro de él
-
cristalizan al mismo tiempo y
rápidamente se quedan sin espacio.
-
Y ciertos cristales,
como la turquesa, no crecen
-
en ninguna forma geométrica discernible en
la mayoría de las condiciones ambientales,
-
incluso teniendo espacio adecuado.
-
La estructura atómica de cada cristal
tiene propiedades únicas,
-
y si bien estas propiedades
pueden no tener
-
ningún efecto en las necesidades
emocionales humanas,
-
sí que tienen aplicaciones poderosas
en ciencia de materiales y medicina.
anglès [en]
alemany [de]
polonès [pl]