CIENCIA

Resuelven el ‘problema de la Dolomita’ después de 200 años

Para conseguir un crecimiento cristalino óptimo de la Dolomita es necesario calcular la energía de algunas disposiciones atómicas.

Marcin Szczepanski

La Dolomita es un mineral muy común que está compuesto de carbonato de calcio y magnesio, pero que durante 200 años, los científicos no han conseguido cultivar. Ahora, un equipo de investigadores de las universidades de Michigan (UM) y Hokkaido finalmente, lo ha conseguido gracias a una nueva teoría desarrollada a partir de simulaciones atómicas.

La investigación ha concluido con la solución al misterio geológico llamado el “Problema de la Dolomita”. Este mineral se puede encontrar en las montañas Dolomitas de Italia, las cataratas del Niágara, los Acantilados Blancos de Dover y los Hoodoos de Utah, y es muy abundante en las rocas de más de 100 millones de años.

“Si entendemos cómo crece la dolomita en la naturaleza, podríamos aprender nuevas estrategias para promover el crecimiento cristalino de los materiales tecnológicos modernos”, afirma en un comunicado Wenhao Sun, catedrático de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UM y autor del estudio, publicado en la revista ‘Science’.

Cultivar Dolomita

El crecimiento de la dolomita consiste en filas alternas de calcio y magnesio. El agua, el calcio y el magnesio se adhieren al cristal de dolomita en crecimiento, situándose a menudo en el lugar equivocado y creando defectos que impiden la formación de capas adicionales de dolomita. Este desorden ralentiza el crecimiento de la dolomita.

Para simular con precisión el crecimiento de la dolomita, los investigadores necesitaban calcular con qué fuerza o soltura se adherirán los átomos a una superficie de dolomita existente. Las simulaciones más precisas han requerido la energía de cada una de las interacciones entre electrones y átomos en el cristal en crecimiento.

“Nuestro software calcula la energía de algunas disposiciones atómicas y, a continuación, extrapola para predecir las energías de otras disposiciones basándose en la simetría de la estructura cristalina”, explica Brian Puchala, uno de los principales desarrolladores del software e investigador científico asociado del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UM.

“Cada paso atómico llevaría normalmente más de 5.000 horas de CPU en un superordenador. Ahora, podemos hacer el mismo cálculo en 2 milisegundos en un ordenador de sobremesa”, explica Joonsoo Kim, estudiante de doctorado de Ciencia e Ingeniería de Materiales y primer autor del estudio.

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