Dans une conclusion ayant des implications pour des sujets tels que les modèles climatiques et la production de médicaments, la recherche informatique de l'Université de Princeton a décrit une étape supplémentaire dans la précipitation des cristaux de sel. Crédit :Image des chercheurs
Quand une goutte d'embrun se pose sur un rocher et se réchauffe sous le soleil de midi, le sel cristallise et tombe de l'eau en évaporation sous forme de cristal, aidant à alimenter l'atmosphère terrestre et laissant un délicieux noyau d'épice pour le dîner.
Maintenant, dans une découverte ayant des implications pour tout, des modèles climatiques à la production de médicaments, la recherche informatique de l'Université de Princeton a montré que le processus comprend une étape supplémentaire.
"Nous essayions de comprendre comment les solides tombent de la solution sous forme de cristaux, " a déclaré Athanassios Panagiotopoulos, le professeur Susan Dod Brown de génie chimique et biologique et le chercheur principal du projet. « Cela se produit lorsque vous essayez de fabriquer un composant pharmaceutique, pour obtenir l'ingrédient souhaité sous forme pure. Il est également pertinent pour les processus atmosphériques. Donc, tant pour les applications environnementales que pour les applications technologiques, c'est un processus très important."
Les résultats, publié comme article de couverture dans le Journal de physique chimique le 22 mars montrent que lorsque des sels dans une solution sursaturée précipitent sous forme de cristaux, ils passent d'abord par une brève phase intermédiaire. Dans cette première étape rapide, les ions de sel dans la solution forment des amas désordonnés que les chercheurs ont appelés « sel amorphe, " qui représentent un état semi-cristallin. Cet état dure entre 10 et 100 nanosecondes, à peine des milliardièmes de seconde, avant que les semi-cristaux ne commencent à se réorganiser dans un état plus ordonné en tant que vrais cristaux.
Le travail a nécessité des modèles de calcul complexes exécutés pendant plusieurs mois pour voir comment ces solutions évoluent au-delà de leurs seuils de saturation. Les chercheurs pensent que ce nouveau cadre permettra aux scientifiques d'avoir une meilleure cadre plus précis pour leurs résultats expérimentaux.
En plus de Panagiotopoulos, chaire de génie chimique et biologique, l'équipe comprenait Hao Jiang, ancien chercheur postdoctoral en génie chimique et biologique et maintenant à l'Université de Pennsylvanie; et Pablo Debenedetti, la classe de 1950 professeur en ingénierie et sciences appliquées et doyen de la recherche de Princeton.
