Características de cristales y su aplicación moderna
Para comenzar un poco de historia, la palabra con la cual definimos a los cristales proviene del griego Crystallos que significa “Hielo Claro”
Desde 1611, Kepler idealizo que las formas prismáticas de caras planas se debían a una estructura interna periódica. Posteriormente en 1644 Hooke especulo que dentro de los cristales existían partículas esféricas empaquetadas de tal manera que podían ocasionar dicha morfología.
Varios franceses contribuirán a lo largo de la historia a la revelación asociada a la verdadera estructura de los cristales, aunque el trabajo de Bravais fue el mas importante, a el debemos la sistematización de las diversas estructuras cristalinas posibles.
Pero como muchos descubrimientos no fue posible confirmar las aseveraciones de Bravais sino hasta que fue confirmada varios años después, mas precisamente a comienzos del siglo XX, cuando Von Laue recubrió que los rayos X pasando a través de un cristal rebelaban cierta interferencia la cual permitía conocer la estructura interna de la red de partículas que lo componían.
Esa misma técnica de difracción de rayos X permitió dilucidar uno de los acontecimientos científicos mas relevantes de la historia humana la estructura helicoidal del ADN.
Cristales Líquidos.
Algunos cristales cuyas propiedades se encuentran entre las correspondientes a los sólidos y líquidos son denominados cristales líquidos.
Esta característica particular permite a dichos elementos, fluir de la misma manera que un líquido, producto de que las moléculas que lo componen están ordenadas según una orientación espacial bien definida.
El efecto producido por la temperatura sobre los cristales líquidos es capaz de desordenar la estructura molecular que lo compone, haciendo que dicho cristal termine trasformándose en un líquido común. Increíblemente en el proceso de transformación molecular se pueden apreciar cambios de color y otras propiedades ópticas que corresponden a la transformación.
Esta característica particular basada en la estructura molecular de dichos cristales, es utilizada de forma convencional y cotidiana en la fabricación de termómetros, en los cuales podemos apreciar como la temperatura influye sobre el cristal propiciando su paso a un estado líquido el cual nos permite obtener una medición concreta de la temperatura corporal del usuario.
A su vez es necesario recalcar, que los campos electromagnéticos también afectan la composición molecular de los cristales líquidos, esta propiedad fue bien aprovechada para la fabricación de pantallas para relojes, celulares y televisiones.
Cristales de Silicio o vidrio
Los cristales de silicio poseen la característica de ser semiconductores, esto quiere decir que son tan buenos conductores como podría ser el caso de los metales, aunque logran conducir electricidad.
Pero sin duda la característica principal de estos cristales es la capacidad de poder mejor su conducción de manera controlada, atributo que logra al mezclarse con una pequeña cantidad de arsénico o de galio.
El resultante de esta mezcla o suma de elementos es el denominado transistor o diodo capaz de controlar pequeñas cantidades de corriente en una única dirección.
Atributo que lo convierte en un elemento muy útil dentro del universo de la electrónica moderna.
Mucho tiempo atrás era impensado que los seres humanos pudieran transferir datos a la velocidad de la luz, hoy en día dicha tecnología esta disponible y al alcance de todos, hablamos de la fibra óptica, la cual no seria posible sin el estudio del comportamiento molecular de los cristales.
Cables de Sio2 de altísima pureza, son los conductores ideales de ases de luz que son interpretados de un extremo al otro mediante equipos tecnológicos denominados adaptadores de medios.
Aunque uno de los problemas tecnológicos subsanados en el proceso de su desarrollo fue la eliminación de todas las impurezas, particularmente de los iones Cu2+ e Fe2+ en la fabricación de fibras ópticas. La solución fue la destilación del vidrio.
Los cristales acompañaron a la humanidad desde sus comienzos, formados en su gran mayoría de la cristalización de los gases, es en nuestros días donde podemos aprovechar sus virtudes químicas para nuestro desarrollo, y seguramente quedara mucho más por explorar.