Ватерит: старая загадка кристалла в кристалле разгадана

Благодаря морскому шприцу ученые решили старинную загадку, связанную с кристаллической структурой ватерита.

Ватерит — загадочный геологический минерал и биоминерал.

Отметим, что ватерит, или форма карбоната кальция, содержится в составе цемента. Его скорое преобразование в другие стабильные формы карбоната кальция под воздействием воды помогает сделать цемент прочным и водостойким.

Как биоминерал, ватерит содержится желчных камнях, пресноводном жемчуге и в затянувшихся шрамах на раковинах некоторых моллюсков.

В отличие от большинства минералов ватерит сопротивляется любому усилию по разрушению его кристаллической структуры. Фактически, ученые были загнаны в угол в течение почти 100 лет. Структура минерального кристалла — критически важная особенность, определяемая тем, как в кристалле упорядочены атомы. Порядок атомов и итоговая кристаллическая структура важна, к примеру, в случае с двумя формами чистого углерода — графитом и алмазом.

И вот теперь исследователи из института Технион в Израиле и Висконсинского университета в Мэдисоне обнаружили тайны кристаллической структуры ватерита, использовав иглоподобную спикулу (на фото) морского шприца, обитающего в Средиземном и Красном морях.

Результаты опубликованы в издании Science.

В частности, было установлено, что ватерит состоит из двух различных кристаллических структур, которые сосуществуют в псевдоедином кристалле.

«Подобного исхода мы не предполагали, это для всех сюрприз», сообщил профессор Боаз Покрой. „Однако все логично, ведь годами исследование ватерита приводило к конфликтующим результатам“.

Спикулы морского шприца, необходимые морскому обитателю в качестве скелета, как выяснилось, являются источником биогенного и геологического ватерита. „Теперь нам известно, что на самом деле ватерит — это не единая структура, и что он состоит из двух разных кристаллов, второй из которых встречается лишь в наномасштабе, а его атомная структура до сих пор неизвестна“, заключил профессор Пьюпа Гилберт.

26.04.2013