¿Qué es eso a lo que llamamos ‘cristal’?

¿Alguna vez se han preguntado qué diferencia al cristal del vidrio? Pues hoy tenemos la respuesta. Para aclarar nuestras dudas en torno a los cristales, platicamos con la doctora Eunice Vargas Viveros de la Universidad Autónoma de Baja California, quien a lo largo de su carrera académica ha tenido una relación cercana con la rama de la ciencia dedicada a los cristales, la cristalografía.

¿Qué es la cristalografía?

Básicamente y en pocas palabras, la cristalografía estudia todo lo relacionado con los materiales cristalinos. Ahora, cuando hablamos de un material cristalino, hablamos de materia ordenada cuyas características más básicas podemos conocer gracias a un patrón que se podría repetir infinitamente; a diferencia de un material amorfo, es decir, sin forma, en el cual no podemos encontrar estos patrones.

¿Cómo se involucra la cristalografía a nuestra vida diaria?

Cristales de NaCl
Cristales de NaCl vistos en un microscopio. Fuente: Microscopy and Imaging Facility de la Universidad de Calgary.

En nuestro día a día podemos encontrar una variedad de compuestos cristalinos, un ejemplo común sería la sal de mesa (NaCl). Resulta que el NaCl en su mínima expresión, conocida como celda unitaria, tiene forma de cubo; es por eso que nosotros, a simple vista, vemos cubitos en la sal de grano; sin embargo, si lo viéramos en un microscopio electrónico, veríamos cómo los átomos están perfectamente ordenados y hay ciertas características que se repiten en cada uno de esos cubitos percibidos por nuestros ojos.

¿Por qué el vidrio no es cristal?

Otro caso común sería cuando decimos «un vaso de cristal»: generalmente estamos hablando de un vaso de vidrio, y el vidrio no es cristalino, es un material amorfo.

Podemos separar las estructuras de los materiales de dos formas: de corto y de largo alcance. Cuando hablamos de un material cristalino, se trata de un material de largo alcance en el que su ordenamiento se extiende a través del material; cuando hablamos de un material de corto alcance, como lo son los silicatos con los que hacemos el vidrio, puede ser que tenga una estructura en cierto punto y después, al movernos sobre el material, cambie. Entonces, el ordenamiento del vidrio sería de corto alcance, porque no se mantiene como el de los materiales cristalinos.

 ¿Cuál ha sido el avance más significativo logrado con la cristalografía?

Esto depende bastante de a quién se le esté preguntando. La doctora opinó que lo más importante ha sido implementar los rayos X. Mediante la interacción de rayos X con la materia en estado sólido podemos conocer los parámetros de las mínimas expresiones de un material sólido, y es por eso que podemos simular, modelar y conocer las propiedades de materiales cristalinos, conocer las distancias, las posiciones en las que se encuentran los átomos; y esto nos permite, por ejemplo, diseñar nuevos materiales o mejorar los que hay.

¿Qué sigue para la cristalografía?

cuarzo
Cristales piezoeléctricos de cuarzo. Fuente: internet.

Para la cristalografía se espera que en un futuro pueda servir como apoyo para otras ciencias. En la electrónica, se pueden utilizar cristales como semiconductores o hasta generadores de energía (como los cristales piezoeléctricos, capaces de generar energía eléctrica cuando se les aplica una fuerza); otro ejemplo sería el desarrollo del grafeno, el cual es una placa de átomos de carbono acomodados en un arreglo específico y tiene aplicaciones en un sinfín de áreas.

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