Hoe mineralen zichzelf vormen

Mineralen kunnen zichzelf opbouwen tot complexe architecturale hoogstandjes die het Atomium doen verbleken. Veranderingen in de omgeving spelen daarbij een belangrijke rol.

Koraalriffen zijn een streling voor het oog. Het zijn onzichtbaar micro-organismen die de mineralen zo mooi sculpteren. In hun studie, verschenen in Science, gingen Amerikaanse onderzoekers op zoek naar de fysische en chemische principes die mineraalopbouw bepalen. Die zijn erg specifiek. Zo kan bijvoorbeeld een verandering in de temperatuur van het oceaanwater er al voor zorgen dat het patroon op een schelp verandert van gevlekt naar gegolfd.

De onderzoekers van de Harvard University hebben die veranderende omstandigheden in hun laboratorium nagebootst. Ze kweekten mineralen op een glasplaat en verhuisden de plaat regelmatig naar maatbekers met water waarin de omstandigheden telkens net iets anders zijn. Zo kan temperatuur, zoutgehalte of zuurgraad verschillen. De minerale structuur in opbouw reageerde erop door van vorm te veranderen. Door bijvoorbeeld de zuurgraad te veranderen vormden de mineralen spiralen, en de hoeveelheid CO₂ en temperatuur bepaalden de wanddikte van de structuur.

Door de omgevingsomstandigheden te controleren en veranderen kunnen mineralen zeer complexe vormen opbouwen. Het grote voordeel van deze manier van werken is dat de structuur zich autonoom opbouwt terwijl de mens toch de controle behoudt over het resultaat. Deze ontdekking kan gebruikt worden in verschillende wetenschapsvelden, zoals de optica of bij katalysatoren. (tn)