Ученые записали на камеру рождение минерала

Ученые записали на видео, в реальном времени, зарождение кристаллов из нескольких молекул карбоната кальция (CaCO3). Это химическое вещество является главным компонентом известняка, мрамора, мела, кораллов, раковин и жемчужин, а также крупнейшим источником углерода на планете. Новое исследование представлено на страницах журнала Science. Коротко о нем сообщается в пресс-релизе Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США.

Ученые из Калифорнии зафиксировали первый этап образования минерала — нуклеацию, — когда молекулы собираются в крошечный кристалл, который начинает расти с большой скоростью. Нуклеация начинается мгновенно и непредсказуемо, поэтому исследователям понадобился микроскоп, который смог бы отслеживать состояние молекул постоянно в реальном времени.

Под микроскопом создали миниатюрную лабораторию, где смешали в воде гидрокарбонат кальция (пищевую соду) и хлорид кальция. При достаточной концентрации вещества начинался рост кристаллов. Оказывается, этот процесс проходит самыми разными путями. Некоторые кристаллы возникали в два этапа: сначала появлялись каплевидные частицы аморфного карбоната кальция (АКК), а затем на их поверхности — кристаллы арагонита или фатерита (минералов CaCO3, чья кристаллическая структуру отличается от кальцитовой). По мере появления новые кристаллы поглощали карбонат кальция из капли, на которой они рождались. Другие кристаллы формировались непосредственно из раствора, минуя стадию АКК. Иногда в одном эксперименте возникало множество форм: на вершине кристалла арагонита появлялся кальцит, пока рядом росли кристаллы фатерита.

Далее автор исследования Джеймс Де Йорео (James De Yoreo) собирается выяснить, как нуклеацию организуют живые организмы, строящие свои раковины и жемчужины. В клетках животных хранятся запасы минеральных веществ, и они способны запускать нуклеацию в нужное время. Ученый хотел бы узнать, какие молекулы в клетках регулируют этот процесс.

На видео: аморфный карбонат кальция (круг) формируется и растет, а затем превращается в арагонит, который быстро поглощает весь АКК.

подписатьсяОбсудить
Международный инвестиционный форум «Сочи-2016»
На черноморском побережье стартует главное экономическое событие осени
«Главная цель — благополучие людей»
Президент ЦСР Павел Кадочников о новой программе экономического развития России
«Мы переживаем время возможностей»
Глава АИЖК о том, когда ставки по ипотеке упадут ниже 10 процентов
Пенсионный улучшайзинг
Смогут ли россияне накопить себе на пенсию без помощи государства
Шедевр под носом
Самые популярные фотографии Instagram за сентябрь
Ким КардашьянЧто угрожает Кардашьян
Семь самых ярких пранков со знаменитостями
Джентльмен из песочницы
10 ярких поступков детей, поставивших на место знаменитостей и политиков
Рожать нельзя помиловать
Как живет страна, где за аборт можно получить 10 лет тюрьмы
Осенний набор
Все премьеры Парижского автосалона
Париж-2016
Репортаж с Парижского моторшоу: день первый
Великий увозитель
Все, что нужно знать о новом Land Rover Discovery, в 27 фотографиях
Лошади на литры
Самые вместительные машины с моторами мощностью 600 л.с. и больше
Стенка на стенку
Джоконда, покемон и Корлеоне с Чебурашкой — лучшее от уличных художников Москвы
«За годы ожидания мы выдохлись. Живем сейчас где попало»
История покупателей жилья, заселенных в недостроенные дома в Подмосковье
«Мне угрожали, обещали закатать в асфальт»
История валютной ипотечницы, которая прошла оба кризиса и ни о чем не пожалела
Что-то пошло не так
Как выглядят населенные насекомыми города, жизнь без неба и море над головой
Кто купил Америку
Десять человек, которым на самом деле принадлежат земли США