Los cristales y la difracción Laura Cañadillas Delgado Doctora en física Profesora del Centro Universitario de la Defensa En la naturaleza existen innumerables materiales de los que nos servimos para mejorar nuestra calidad de vida. Muchos de estos materiales tienen diferente composición química, lo que hace que tengan propiedades físicas diferentes. Sin embargo, existen compuestos que, aun compartiendo la misma fórmula química, sus características hacen que unos sean más apreciados que otros dependiendo de su aplicación. Un ejemplo clásico es la diferencia que existe entre el diamante y el grafi to. Estos dos sólidos están hechos en su totalidad por átomos de carbono. Además, los átomos de carbono que forman ambos materiales están colocados siguiendo cierto orden, por lo que tanto el diamante como el grafi to pueden denominarse cristales. Muchas veces llamamos cristal a algo que realmente es un vidrio, como por ejemplo los vidrios de las ventanas o los de nuestras gafas. Para que un material sea cristalino sus átomos deben estar ordenados de manera que sigan un patrón que se repita en las tres dimensiones del espacio. El proceso de fabricación del vidrio suele conllevar el fundido y rápido enfriamiento del material. Cuando fundimos y posteriormente enfriamos un material, los átomos tienden a organizarse. Si el enfriamiento se hace muy rápido, los átomos no tienen tiempo de colocarse y creamos un vidrio, en lugar de un cristal. Para crear el grafi to o el diamante, el material de carbono se somete a altas temperaturas y el proceso de enfriamiento es lento, para dar tiempo al ordenamiento de los átomos. Con esto obtenemos materiales cristalinos en donde los átomos de carbono siguen un patrón que se repite en todo el material. El patrón que sigue el grafi to es diferente al del diamante, y es este ordenamiento el que da lugar a distintas propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas, etc. Porque no es lo mismo tener un anillo con un diamante que un anillo con un trozo de grafi to, aunque la composición sea la misma. En el grafi to los átomos se ordenan formando capas. A medida que escribimos con un lápiz, las láminas de carbono de la mina se van desprendiendo poco a poco quedando adheridas a la superfi cie del papel formando un trazo por donde hemos pasado el lápiz. Por otro lado en el diamante los átomos de carbono se unen entre sí formando una red tridimensional compacta que otorga al material una dureza extraordinaria, entre otras propiedades, lo que permite utilizarlo para cortar casi cualquier material. La cristalografía es la ciencia que estudia este ordenamiento de los átomos y moléculas, tratando de relacionarlo con las propiedades del cristal. Diciembre - 2018 Armas y Cuerpos Nº 139 11
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