Departamento de Medio Ambiente y Energía

Área Control de Contaminación

Aplicaciones de la Radiación en Estudios Ambientales

equipo-montero

La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio de las estructuras de los cristales a nivel microscópico. En todas las investigaciones científicas, cuando se busca estudiar la estructura de sustancias líquidas, sólidas y gaseosas se requiere cristalizarlas, de allí la importancia de esta ciencia.

La cristalografía tiene aplicaciones en diversas disciplinas como electrónica, química, física, biología, medicina y mineralogía, por citar sólo algunas.

La electrónica, por ejemplo, nació a partir de los transistores fabricados con monocristales de silicio y germanio. Todas las computadoras tienen pequeños cristales indispensables para su funcionamiento.

A nivel mundial se producen grandes cantidades de cristales con pequeñas dimensiones para su aplicación en la electrónica. Crecer cristales es una necesidad de la técnica moderna.

Cristales de Naica

El Cimav cuenta con grupo de científicos enfocados al estudio de la Cristalografía y uno de sus proyectos principales está relacionado a la investigación de los cristales de Naica.

La mina de Naica se encuentra en el poblado del mismo nombre, en el municipio de Saucillo, Chihuahua. Esta mina de plomo, zinc y plata tiene cuevas con cristales gigantes a dos niveles: uno a 120 y otro a 300 metros bajo la superficie.

El mismo proceso geológico que intervino en la mineralización también influyó en la formación de las cuevas donde se encuentran los cristales de Naica (es un fenómeno denominado magma “plutónico”). Hace aproximadamente un millón de años comenzaron a formarse estos cristales compuestos por sulfato de calcio que, por sus características únicas, han despertado el interés de la comunidad científica internacional.

Los investigadores del Cimav tienen como objetivo estudiar la influencia del ambiente sobre los cristales de Naica para determinar cómo preservarlos.

Estos especialistas realizaron trabajos de investigación en la cueva que se encuentra a 120 metros de profundidad debido a que los cristales que allí se localizan presentan impurezas como oscurecimiento. El estudio estuvo enfocado en determinar si el cambio de color se debía a la presencia humana (debido a que esta zona estaba abierta al público en general) o a un proceso geológico.

Los resultados de las primeras investigaciones determinaron que la coloración oscura de los cristales se debe a un proceso natural donde influyó solamente el medio ambiente. Entender cómo se formaron estas impurezas también permite aprender acerca del crecimiento de los cristales.

Conocer el proceso de cómo crecen los cristales es parte de las investigaciones a nivel mundial para resolver, por ejemplo, problemas tecnológicos y de salud.

montero

Dra. María Elena Montero
Tel. +52 (614) 439 1123
elena.montero@cimav.edu.mx
Los Cristales Gigantes de Naica

Son únicos en el mundo porque llegan alcanzar hasta 11 metros de largo y más de un metro de diámetro.

La cueva donde se localizan se encuentra a 300 metros bajo la superficie, mide 80 metros de profundidad y tiene una temperatura que oscila entre los 50 y 60 grados centígrados.

Investigadores de todo el mundo llevan a cabo proyectos relevantes acerca de estos cristales por su importante valor científico.

Materiales ferroeléctricos libres de plomo

En el Cimav este grupo de investigadores estudia los materiales ferroeléctricos por la gama de aplicaciones que tienen dentro de la industria eléctrica, electrónica, automotriz y aeronáutica, por citar sólo algunas.

Los especialistas centran sus investigaciones en los materiales ferroeléctricos libres de plomo con el objetivo de optimizar y mejorar sus propiedades sin contaminar el medio ambiente. En esta área, los trabajos se llevan a cabo a través de la técnica denominada “estructura fina de la absorción de rayos X”.

Cabe mencionar que los materiales ferroeléctricos tienen la propiedad de polarizarse hacia la dirección deseada cuando se les aplica un campo eléctrico externo.

Por ejemplo, en la industria automotriz los materiales ferroeléctricos tienen aplicaciones en sensores para la activación de sistemas de bolsas de aire (airbag) y encendido electrónico (sin bujías). En la industria electrónica se utilizan, entre otras muchas aplicaciones, para el almacenamiento de datos en memorias de computadoras.

Mediciones de radioisótopos

Los especialistas del Cimav desarrollan líneas de investigación específicas sobre radioisótopos (medidas de radioactividad) en agua, suelo, aire, sedimentos y residuos industriales. Los proyectos los llevan a cabo bajo técnicas de medición de radioisótopos a través de espectroscopía de rayos gamma y espectroscopía de rayos alfa.

Para realizar los trabajos de esta área, los científicos emplean los laboratorios de alta especialidad del Cimav y los sincrotrones internacionales.

Por sus características el sincrotrón cuenta con gran capacidad de análisis que aún microscopios de gran potencia no logran alcanzar. Debido al prestigio internacional que tiene este grupo de investigación cuenta con acceso a los sincrotrones más importantes del mundo.

El equipo de Aplicaciones de la Radiación en Estudios Ambientales publica en revistas indizadas de alto impacto, forma recursos humanos de excelente nivel académico y realiza proyectos en colaboración con universidades nacionales e internacionales.