Esa extraña ciencia llamada cristalografía

Este 2014 es el Año Internacional de la Cristalografía, un campo de investigación poco conocido pero que influye desde en la farmacología hasta el chocolate
Es probable que jamás haya escuchado acerca de la cristalografía y que asocie los cristales con vajilla, joyas y hasta drogas. Sin embargo, es una ciencia tan importante que la Organización de las Naciones Unidas (ONU) declaró este 2014 como el Año internacional de la Cristalografía para homenajear sus aportes a la vida cotidiana actual y su potencial futuro.

Rodeado de modelos de estructuras químicas, libros, morteros y cristales, Leopoldo Suescun habla de esta disciplina que sorprende cuando uno conoce en todo lo que está presente. “Siempre hay alguien que hace cristalografía en el medio, pero eso no se sabe porque los cristalógrafos estamos haciendo la estructura. Por lo general los ganadores del Premio Nobel no son los que hacen la estructuras, son lo que realizan el invento”, cuenta el doctor en Química y profesor del Laboratorio de Cristalografía de la Facultad de Química de la Universidad de la República.
La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio de las estructuras cristalinas y las propiedades, a veces mágicas de los cristales”

La cristalografía es la “ciencia que se dedica al estudio de las estructuras cristalinas y las propiedades, a veces mágicas de los cristales”, dice la web creada para conmemorar este año internacional. Se trata de un área interdisciplinaria por definición, ya que atraviesa la física, matemática, química y biología. Su campo de estudio son las estructuras de los materiales y lo hace por medio de los cristales que los componen.

En el ámbito de la ciencia, los cristales son la forma más ordenada de la materia en su estado sólido. Por eso, aunque los cristales se vinculen popularmente con los diamantes y otras piedras preciosas, estas estructuras están en muchos otros lados, como los metales, cemento, silicio, sales, azúcar y la mayoría de los minerales, entre otros.

Según la mencionada web, “la comprensión material de nuestro mundo se debe en particular a esta ciencia y subraya que la enseñanza y aplicación de la misma es fundamental para hacer frente a múltiples desafíos esenciales para el desarrollo de la humanidad”.

De todas las áreas donde la cristalografía es crucial, hay cinco que se destacan: tecnología, alimentos, medicamentos, ecología y biología.

Tecnología


La mayoría de los dispositivos móviles que se encuentran en el mercado contienen en su interior silicio, un material semiconductor con el que desde el siglo pasado, se fabrican los chips.

Mediante la cristalografía se puede saber cuál es la estructura interna de este material, lo que ha permitido su modificación para ir mejorando las funciones de los móviles.

Alimentos


En la industria alimentaria un caso interesante es el del chocolate.

“La manteca de cacao, el ingrediente más importante del chocolate, cristaliza en seis formas diferentes, pero solo una se funde agradablemente en la boca y tiene el brillo en la superficie y dureza quebradiza que lo hacen tan sabroso”, dice un material de divulgación sobre este año internacional. Pero, esta forma sabrosa y apariencia tentadora no es muy estable. “Los chocolateros tienen que utilizar un sofisticado proceso de cristalización para obtener la forma cristalina más deseable, la única aceptada por gourmets y consumidores”, agrega el texto.

Medicamentos


La industria farmacéutica utiliza los conocimientos de la cristalografía para poder determinar que los materiales que pretende usar para un medicamento tengan la estructura molecular correcta, para que su efecto sea el que realmente debe tener.

“Si no tengo el modelo estructural, no puedo diseñar racionalmente un medicamento”, afirma Suescun y ejemplifica con los medicamentos que se venden en cápsulas. A diferencia de lo que sucede en las simples pastillas, en las cápsulas los elementos que componen el fármaco tiene una estructura amorfa. Por ende, si no se los contiene en algo “macizo”, la presión del organismo los cristaliza, un estado que no es bueno para lograr los efectos deseados en la salud.

Ecología


La cristalografía ha desarrollado una serie de modelos para resolver problemas ambientales como los derrames de petróleo.

Mediante la creación de proteínas, los cristalógrafos han conseguido que las moléculas de petróleo sean “cortadas”, generando así un aceite más fácil de retirar. Incluso consiguieron generar moléculas con una propiedad magnética, las cuales se unen a las del petróleo y permiten retirar los derrames mediante una suerte de imanes.

Biología


Uno de los avances más importantes de la historia de la biología como fue el poder determinar la estructura del ADN, se alcanzó gracias a estudios realizados por la cristalógrafa Rosalind Franklin. Sus trabajos, particularmente la famosa “Foto 51”, llegaron a las manos del biólogo molecular James Watson, lo que le permitió interpretar la estructura de la molécula de ADN, para luego mostrar al mundo tal vez la clave más importante para entendernos.

 



 

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