A cien años del nacimiento de la Cristalografía

D.G. LAMAS; A.F. CRAIEVICH

Revista de la SAM - Asociación Argentina de Materiales

Asociación Argentina de Materiales

Año: 2012 vol. 3 p. 32 - 48

1668-4788

"A cien años del nacimiento de la Cristalografía", D.G. Lamas y A.F. Craievich, Revista de la SAM - Asociación Argentina de Materiales 3 (2012) 32-48. Resumen: En abril de 1912, el físico alemán Laue, con la colaboración de Friedrich y Knipping, realizaron los primeros experimentos de difracción de rayos X al exponer cristales de sulfato de cobre a dicha radiación. Al observar un patrón de difracción, demostraron simultáneamente que (i) los rayos X son ondas electromagnéticas de longitud de onda muy pequeña en comparación con la luz visible y (ii) los cristales están formados por átomos distribuidos en arreglos ordenados, periódicos en el espacio, con distancias características del mismo orden. Poco después, los Bragg (padre e hijo) lograron determinar la primera estructura cristalina (del cloruro de sodio) mediante difracción de rayos X. En pocos años comenzaron a ser determinadas las estructuras cristalinas de compuestos inorgánicos de mayor complejidad, naciendo así el área científica que hoy se conoce como “Cristalografía”. En este artículo se repasan algunos de los hitos más importantes de la Cristalografía en estos 100 años y se muestran las amplias posibilidades de la difracción de rayos X, que cubre un amplio abanico de aplicaciones, desde el estudio de materiales relativamente simples, pero de propiedades muy importantes para la ciencia de materiales, hasta la comprensión de la estructura de macromoléculas complejas, incluyendo proteínas. Entre los numerosos trabajos cristalográficos desarrollados en los últimos 100 años por un enorme número de investigadores, se describen algunos de ellos a modo de ejemplos: i) Primer estudio de la estructura de materiales por dispersión de rayos X a bajos ángulos que permitió a Guinier, en 1939, explicar las propiedades mecánicas del duraluminio, material que fue indispensable y lo es hasta hoy para la industria aeronáutica. ii) Primeras determinaciones de estructuras de proteínas por Kendrew y Perutz en el principio de la década de 1950, teniendo ese tipo de estudio importantes aplicaciones en medicina y en el desarrollo de fármacos iii) Descubrimiento de la estructura del ADN, cuya importancia para la biología es bien conocida, que dio el premio Nobel de Medicina a Crick, Watson y Wilkinson en 1962 y que muestra como la colaboración entre científicos de áreas muy diferentes resultó imprescindible para el éxito de esa investigación. iv) Estudios de nanomateriales con énfasis en el descubrimiento y la caracterización estructural de nanoesferas de carbono y mas recientemente, en 2004, de láminas bidimensionales de espesor monoatómico de carbono llamadas grafeno (Geim y Novoselov). De esta manera, en este trabajo se recuerdan algunos cristalógrafos destacados que realizaron descubrimientos de importancia capital para entender las propiedades de la materia inorgánica y biológica. Estos y muchos otros descubrimientos fueron relevantes para las ciencias básicas y para desarrollos tecnológicos que condujeran a numerosas aplicaciones industriales y médicas de clara importancia.