Formación de cristales
Ingeniería

Un modo de predecir detalles de la formación de cristales

El logro es obra de científicos de la Universidad de Yale.

Aunque hay modelos teóricos que predicen el tamaño de los granos, y formas de supervisar el crecimiento de cristales individuales, este nuevo método hace posible estimar el tamaño del grano y por consiguiente las propiedades de los materiales que dependen de su microestructura.

Investigadores en muchos campos, incluida la ciencia de los materiales, la geología, la química y la bioquímica, podrán ahora ajustar las propiedades de los materiales que son dependientes de su microestructura.

El equipo de Yale supervisó imágenes en tiempo real tomadas a intervalos de dos segundos mientras calentaban muestras de níquel-titanio en proceso de cristalización dentro de un microscopio electrónico de transmisión. Los investigadores determinaron directamente la proporción de la formación de cristales (la nucleación) y la proporción de su crecimiento, mediante la medición del número de cristales y la variación de su tamaño en el tiempo. Sus resultados coinciden con los obtenidos por el método convencional de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov que sólo da la proporción de cristalización global, con las proporciones de nucleación y de crecimiento acopladas.

Formación de cristales
Ainissa G. Ramírez. ((Foto: Yale University))
La contribución más innovadora de este trabajo es que las proporciones de nucleación y de crecimiento son medidas independientemente durante la cristalización, y pueden usarse para inferir el tamaño del grano después de que la cristalización esté completa.

"Utilizamos la matemática de la cristalización de una manera nueva", explica Ainissa G. Ramírez, autora principal del trabajo y profesora de ingeniería mecánica. "Encontramos que el tamaño de los granos medidos y las predicciones matemáticas concordaban en un amplio rango de temperaturas". Este método les permite ahora a los investigadores explorar la conexión entre la estructura y las propiedades de diferentes materiales.
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