Cristais

Um pouco de história

“Crystallos” foi o nome que os gregos deram ao quartzo, e significa “gelo claro”.

Desde 1611, Kepler pensou que as formas prismáticas de faces planas dos cristais deviam-se a uma estrutura interna periódica. Posteriormente, em 1644, Hooke especulou que dentro dos cristais existiam partículas esféricas empacotadas.

Vários franceses contribuíram para o esclarecimento da estrutura dos cristais, mas o trabalho de Bravais foi o mais importante. A ele se deve a sistematização das diversas estruturas cristalinas possíveis.

Não foi possível confirmar as suposições de Bravais até o início do século XX, quando Von Laue descobriu que os raios-X, passando por um cristal, revelavam uma interferência que permitia conhecer a estrutura interna da rede de partículas. A mesma técnica de difração de raios-X permitiu conhecer em 1953 a estrutura helicoidal do DNA.

Cristais líquidos

Certas substâncias cujas propriedades encontram-se entre as dos sólidos e as dos líquidos são chamadas de cristais líquidos. Podem fluir, mas as moléculas estão ordenadas segundo uma orientação espacial bem definida.

O efeito da temperatura sobre um cristal líquido é de desorientar as moléculas acabando por transformá-lo em um líquido comum. Todavia, antes que isso aconteça, podem surgir transformações de ordem acompanhadas de mudanças de cor e de outras propriedades ópticas.

Essa característica tem sido utilizada na fabricação de termômetros caseiros para a medição da temperatura de bebês, os quais são colocados na fronte do bebê e neles surgem os números indicativos da temperatura.

Um campo elétrico ou magnético afeta a estrutura e a cor do cristal líquido. Essa propriedade foi aproveitada para fabricar mostradores de relógios, calculadoras e telas de vídeo.

Cristais e vidros de silício II

Os cristais puros de silício têm a propriedade de serem semicondutores, isto é, não são tão bons condutores de eletricidade quanto os metais, porém são melhores que os isolantes. Quando se introduz uma pequena quantidade de arsênico ou de gálio em um cristal de silício, pode-se melhorar de maneira controlada a sua capacidade para conduzir a corrente elétrica.

O dispositivo resultante é o chamado transistor, um elemento capaz de amplificar e controlar pequenas quantidades de corrente elétrica em uma só direção.

Também é utilizado em retificadores e em outros elementos dos circuitos integrados, cuja importância já é vastamente conhecida.

Muito tempo atrás era um sonho pensar que a comunicação humana pudesse acontecer na velocidade da luz.

Hoje isso é possível graças às fibras ópticas, que são cabos de SiO2 de altíssima pureza.
Um dos problemas tecnológicos foi a eliminação de todas as impurezas, particularmente os íons Cu2+ e Fe2+ na fabricação de fibras ópticas. A solução foi a destilação do vidro!

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