Krystaller silika-karbonat: Biomineralisering-gennembrud og vækst

Den korrekte term er faktisk krystaller silika-karbonat, og det er et gennembrud i studiet af biomineralisering. Studier viser, at metal-karbonater kan kontrolleres på en sådan måde, at de skaber komplekse strukturer, der tidligere kun kunne laves af levende organismer.

Definition

Krystaller silika-karbonat henviser til væksten af krystallinske former fra en blanding af barium eller strontium-karbonat og silika i et alkalisk medium.

Opdagelse

I 2008 opdagede Juan Manuel García-Ruiz fra Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra og hans gruppe af videnskabsmænd i Spanien, hvordan man dyrker udslidt buede, krystallinske strukturer, ligesom dem, der laves af levende organismer i fremstillingen af skaller og knogler.

Proces

Mens karbonat-krystallen vokser, fjerner den karbonat fra løsningen omkring den, hvilket forårsager, at pH-værdien af løsningen falder omkring krystallen. Dette giver et gunstigt miljø for silika, som derefter danner en skjold omkring den voksende krystal. Silika hæver derefter pH-værdien, hvilket i sin tur fremmer krystalliseringen af karbonaten. Denne cyklus af oscillerende pH, hvori hver nanokrystal af karbonat indkapsles af silika.

Faser

Der er tre distinkte vækstfaser: den initiale nanokrystallinske komposit, efterfulgt af dannelsen af en to-dimensionel disk-udstødning, derefter dannelsen af krystallinske krøller.