Dolomita, mineralul care împodobește Munții Dolomiti din Italia, Cascada Niagara și formațiunile Hoodoos din Utah, a provocat mistere în rândul cercetătorilor. Deși prezentă în roci vechi de peste 100 de milioane de ani, formarea sa în medii mai recente era o raritate. O echipă de cercetători a elucidat acum secretele din spatele acestui fenomen.
Misterul unei formațiuni minerale dificile
Studiile efectuate de cercetători de la Universitatea din Michigan și Universitatea Hokkaido din Japonia au dezvăluit motivul pentru care dolomita nu „creștea” în laboratoare. Structura mineralului este alcătuită din straturi alternante de calciu și magneziu. În procesul de cristalizare, atomii celor doi elemente se aliniază adesea aleatoriu, generând defecte structurale. Aceste imperfecțiuni împiedicau creșterea ulterioară a cristalului, încetinind procesul într-atât încât formarea unui singur strat ordonat ar fi putut dura milioane de ani.
Soluția găsită de natură
Cercetătorii au descoperit că natura are soluții ingenioase. Defectele structurale nu erau permanente. Atomii plasați incorect se dizolvă mai ușor în contact cu apa. Ciclurile repetate de precipitații, maree și inundații, urmate de perioade de uscare, curăță periodic suprafața cristalelor. Astfel, pot să apară noi straturi perfect aliniate, conducând, în timp geologic, la apariția depozitelor mari de dolomită.
Experimente revoluționare în laborator
Pentru a testa această teorie, echipa a efectuat simulări atomice și experimente practice. Un software dezvoltat la Centrul PRISMS al Universității din Michigan a făcut posibilă modelarea procesului. Joonsoo Kim, primul autor al studiului, a explicat: „Acum putem efectua același calcul în 2 milisecunde pe un computer de birou”. Confirmarea experimentală a venit din Japonia, unde cercetătorii de la Universitatea Hokkaido au supus un cristal de dolomită la un fascicul de electroni pulsat de 4.000 de ori în două ore. Acest proces a dizolvat defectele, facilitând creșterea cristalului până la aproximativ 100 de nanometri, echivalentul a circa 300 de straturi de dolomită. Experimentele anterioare nu reușiseră să producă mai mult de cinci straturi.
Implicațiile descoperirilor depășesc domeniul geologiei. Wenhao Sun, profesorul coordonator al studiului, a subliniat importanța rezultatelor: „Teoria noastră arată că se pot crește rapid materiale fără defecte, dacă se dizolvă periodic defectele în timpul creșterii”. Această abordare ar putea revoluționa producția de semiconductori, panouri solare și baterii de înaltă performanță.
Sursa: Mediafax
