Los cristales en nuestras vidas

Transcripción

1 Martin M. Ripoll 23 Noviembre 2017 Los cristales en nuestras vidas?? La ciencia que se celebra No! Que no es esto!

2 La ciencia que se celebra Conocimiento sobre cristales Érase una vez Cristales en la historia Poderes mágicos Belleza Colores Sumeria, 4000 ac China, 3000 ac Egipto, 2000 ac

3 Cristales en la historia Poderes mágicos Belleza Colores Formas Caras planas Aristas definidas Cristales en la historia Maquillaje y sombra de ojos Malaquita Azurita

4 Cristales en la historia Historia Natural, Plinio el Viejo (siglo I dc) Yacimiento de Lapis specularis, CaSO 4.2H 2 O Segóbriga (La Mancha) Los romanos hicieron uso de una propiedad de estos materiales! Perversión lingüística? cristal = vidrio? La ciencia que se celebra Entonces Qué es un cristal?

5 Qué es un cristal? Esto es un cristal!!! Qué es un cristal? Esto NO es un cristal!!!

6 Qué es un cristal? El concepto de cristal está asociado al orden Hay orden y los soldados están como cristalizados Parecen pegados unos a otros Dónde están los cristales?

7 Dónde están los cristales? Dónde están los cristales?

8 Dónde están los cristales? Dónde están los cristales?

9 Dónde están los cristales? Dónde están los cristales?

10 Dónde están los cristales? La ciencia que se celebra Química es la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de sus componentes íntimos), sus propiedades, y las reacciones que las transforman en otras sustancias. átomos, moléculas Linus Pauling Laureado Nobel de Química, 1954

11 El mundo de lo diminuto? Qué entendemos por diminuto? El mundo de lo diminuto Cosas que son cien millones de veces ( ) más pequeñas que un garbanzo, pero que también tienen FORMA y TAMAÑO Es el mundo de los ÁTOMOS y MOLÉCULAS!

12 Átomos, moléculas, complejos Estructuras FORMA+TAMAÑO ESTRUCTURA Átomos, moléculas, complejos Estructuras

13 La importancia de la estructura Carbono puro Diamante El material más duro existente Conductor térmico excepcional No conduce la electricidad Grafito Material muy blando y excelente lubricante Apenas conduce el calor Estupendo conductor eléctrico La importancia de la estructura El conocimiento de las estructuras nos permite comprender las propiedades de todo lo que nos rodea, y poder mejorar así su comportamiento. Y esto es válido para todo tipo de materiales teléfonos, aviones, computadoras, drogas y medicamentos, antibacterianos y antivirales, etc

14 La importancia de la estructura Estructura Caracterización Función Procesado Propiedades La importancia de la estructura en la era en la que la información genética debe ser examinada en múltiples situaciones de salud a lo largo de la vida de las personas y donde necesitamos información detallada sobre la función, la estructura y las interacciones moleculares de miles de proteínas codificadas por el genoma Human Genome Project Base molecular de la vida Función biológica Estructura 3d de las moléculas

15 La ciencia que se celebra Hemos empezado hablando de cristales, y ahora estamos hablando de átomos, de moléculas y de su estructura Qué pintan los cristales en todo esto? La ciencia que se celebra Es Hemos decir, empezado que la pregunta hablando es de cristales, usamos y ahora estamos los cristales hablando para ver de átomos, los átomos de y moléculas las moléculas? y de su estructura Qué pintan los cristales en todo esto?

16 La ciencia que se celebra Pues volvamos de nuevo a la historia Érase otra vez Cristales en la historia s. XVII-XVIII Johannes Kepler ( ) 1611 Strena Seu De Niue Sexangula El copo de nieve de seis esquinas

17 Cristales en la historia Médico particular del Gran Duque de Toscana, Fernando II de Medici 1669 s. XVII-XVIII Niels Stensen ( ) 1772 Jean-Baptiste Louis Romé de l'isle ( ) Mineralogista Cristales en la historia s. XVII-XVIII Canónigo honorario de Notre-Dame René Just Haüy ( ) 1784

18 Cristales en la historia s. XIX Médico Johann Friedrich Christian Hessel ( ) Físico Introdujeron los conceptos de SIMETRÍA + REDES August Bravais ( ) Cristales en la historia s. XIX Un objeto sólo puede repetirse a sí mismo, de forma periódica, sólo de 230 modos diferentes! Matemáticos Evgraf S. Fedorov ( ) Establecieron las reglas geométricas que gobiernan las formas de repetición en la materia ordenada Arthur Schönflies ( )

19 Las reglas La sobre ciencia la que simetría se celebra y las repeticiones por translación son algo muy entretenido Pero por qué los cristales han llegado a ser tan importantes en nuestras vidas? La ciencia que se celebra Para dar la respuesta debemos volver de nuevo a la historia Y érase la tercera vez es decir, cuando ocurre el gran salto!

20 Extraño descubrimiento! 1895 Wilhelm Conrad Röntgen ( ) rayos de naturaleza desconocida rayos X y tras 6 años de luces y sombras 1901 Premio Nobel de Física Dos pájaros de un tiro 1912 Nature (2014) 505, 602 Paul P. Ewald ( ) Max von Laue ( ) 1. los rayos X son una radiación, 2. los cristales se comportan como rendijas de dispersión con dimensiones equivalentes a la longitud de onda de los rayos X

21 Dos pájaros de un tiro 1912 Premio Nobel de Física (1914) Pero esto es fantástico! 1912 rayos X William H. Bragg ( ) William L. Bragg ( ) Se puede invertir el camino!

22 Pero esto es fantástico! 1912 Premio Nobel de Física (1915) rayos X William H. Bragg ( ) William L. Bragg ( ) Cómo, si no podemos ver las ondas? Tan fantástico como se imaginaba? Patrón de difracción sencillo Estructuras atómicas sencillas