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4. APLICACIONES DE LOS CRISTALES.

Aunque el desarrollo de la cristalografía tuvo lugar como necesidad de descripción del mundo natural, sus conocimientos vienen siendo aplicados en diversas tecnologías al margen de los usos tradicionales de los cristales minerales.

Desde tiempos remotos, el dominio experimental en la técnica de cristalización de metales o cerámicas ha sido motivo de espionaje, intrigas, e incluso guerras. La cristalografía ha añadido comprensión a una serie de técnicas en que en principio eran solo intuitivas y casuales: tanto la estructura cristalina como el modo de cristalización (rápida, lenta, muchos núcleos, pequeños cristales, pocos núcleos, muchos cristales) afectan decisivamente en las cualidades finales de una sustancia. Hoy día podemos encontrar muchos ejemplos de sus actuales aplicaciones:

Cristal formado por moléculas orgánicas aisladas   Biología molecular y bioquímica: Los trabajos en síntesis de moléculas orgánicas, y la relación entre la estructura tridimensional de la sustancia y su función,
han adentrado al mundo de la cristalografía en la biología molecular, con las debidas particularidades.

En las sustancias inorgánicas todos los elementos se encuentran fuertemente enlazados. Sin embargo, en los materiales orgánicos se distinguen claramente unidades aisladas (moléculas), formadas por átomos unidos entre
sí, cuya unión, es mucho más débil (cristales moleculares). Son generalmente materiales más blandos e inestables que los inorgánicos.

En las proteinas, las unidades moleculares son muy grandes y con gandes huecos    En las proteínas también existen unidades moleculares como en los demás materiales orgánicos, pero mucho más grandes. Las fuerzas que unen estas moléculas son similares, pero su ordenamiento en los cristales deja muchos huecos que pueden rellenarse de agua y de ahí su extrema inestabilidad.

Actividad 11

Paneles fotovoltaicos. Con las técnicas de cristalización se obtienen las células que los componen.   Paneles fotovoltaicos: Un panel fotovoltaico consta
de un cristal de sílice que, al ser estimulado por un fotón,
es capaz de desprender electrones (efecto fotoeléctrico)
que son recogidos por un material conductor.
La fabricación de paneles fotovoltaicos tiene la necesidad
de obtención de cristales planos, a un bajo coste.

 

Actividad 11b

(Contiene película Flash)
 

 

Pantalla de cristal líquido   Cristales líquidos: Los cristales líquidos constan de un fluido compuesto por moléculas alargadas que tienen la propiedad de ordenarse como un cristal ante la polarización eléctrica del medio. Al ordenarse cambian sus propiedades ópticas (color, opacidad, etc). Se han utilizado intensamente en las pantallas de pequeños aparatos electrónicos (calculadoras, relojes) y actualmente se están introduciendo en el mercado de los monitores (pantalla plana).
Diamantes artificiales de uso en la industria y joyería   Cristales artificiales. La necesidad de cristales abrasivos en la industria y el alto coste de los naturales (por ejemplo, los diamantes industriales) ha posibilitado la aparición de artificiales. Estos cristales no alcanzan los resultados de
los naturales, pero su menor coste rentabiliza su obtención y uso.
Obtención de gemas de colores raros en la naturaleza.   Estas técnicas también se han adentrado en el mundo de
la joyería, obteniéndose gran variedad de piedras preciosas artificiales con colores escasos en las naturales.
Interior de un chip.   Informática: Un chip consta de distintas capas de materiales crecidos durante el proceso de fabricación:
metal, óxido y semiconductor cristalino (sílice) que, al
recibir un impulso eléctrico, puede transmitirlo o no a
un material conductor. Las técnicas de cristalización
han permitido reducirlos a tamaños tan insospechados
que la limitación consiste en conseguir reducir al mismo tamaño sus conexiones.

Actividad 12