Gli scienziati possono ora visualizzare come si formano i cristalli sulle superfici, secondo una nuova tecnica di microscopia. Il team, guidato da ricercatori dell'Università di Twente nei Paesi Bassi, ha utilizzato una combinazione di microscopia ottica ed elettronica per catturare l'intero processo di cristallizzazione in tempo reale. La tecnica ha il potenziale per chiarire i meccanismi fondamentali alla base della crescita dei cristalli, che potrebbero avere un impatto su una varietà di campi che vanno dalla scienza dei materiali all'industria farmaceutica.

Per eseguire le loro osservazioni, il team ha utilizzato una superficie del substrato di un ossido metallico chiamato titanato di stronzio, noto per la sua capacità di formare strutture cristalline. Successivamente è stato applicato un sottile strato di liquido contenente il materiale da cristallizzare, in questo caso una soluzione di cloruro di piombo. Utilizzando la tecnica della microscopia combinata, hanno osservato come le goccioline della soluzione evaporavano e le molecole di cloruro di piombo iniziavano a riorganizzarsi e ad assemblarsi in una struttura cristallina sulla superficie. L'intero processo è stato catturato con una risoluzione spaziale e temporale senza precedenti, mostrando la nucleazione, la crescita e la coalescenza dei singoli cristalli.

Questo nuovo approccio consente agli scienziati di osservare e seguire direttamente il comportamento delle molecole mentre si assemblano in schemi e strutture intricati. Tale conoscenza è fondamentale per comprendere come si formano i cristalli, controllarne le dimensioni, la forma e le proprietà e, infine, adattarli per applicazioni specifiche.

Ad esempio, l’industria farmaceutica fa molto affidamento sulla cristallizzazione per produrre farmaci nella forma desiderata. Tuttavia, il controllo del processo di cristallizzazione può essere impegnativo, poiché spesso determina la formazione di cristalli incoerenti o difettosi che influiscono sulle prestazioni o sulla biodisponibilità del farmaco. Utilizzando questa nuova tecnica, i ricercatori possono ora comprendere meglio i fattori che influenzano la crescita dei cristalli e modificarli per ottenere i risultati desiderati.

Inoltre, la tecnica ha applicazioni oltre l’industria farmaceutica. Può anche far luce sulla formazione di cristalli nei processi geologici, nei materiali elettronici e persino nei sistemi biologici come la formazione di denti e ossa.

Nel complesso, questa nuova tecnica di microscopia offre un potente strumento per studiare i fenomeni di cristallizzazione su scala nanometrica e apre le porte a nuove scoperte nella scienza dei materiali e nei campi correlati.