Caracterización por interferometría mach-zehnder de procesos de crecimiento de cristales a partir de soluciones

Resumen

Los últimos avances en la formación de cristales han puesto de manifiesto la necesidad de utilizar nuevas técnicas experimentales que permiten caracterizar las soluciones en las que crecen. En esta línea, la medida de gradientes de concentración es muy importante ya que el transporte de masa en la solución es controlado por gradientes de concentración locales. Estos gradientes controlan la sobresaturación, la cual determina los mecanismos de cristalización y la cinética de crecimiento. Para ello recurrimos a interferometría Mach-Zehnder. En este contexo, el trabajo se realizó en dos partes directamente relacionadas. La primera de ellas consistió en el diseño y montaje de un interferómetro Mach-Zehnder y puesta en funcionamiento del sistema interferométrica que permitiera la visualización de gradientes de indice de refracción e investigación de las disoluciones en las que crecen los cristales, del software de adquisición de imágenes y del tratamiento de datos. La segunda parte consistió en la realización de una serie de de experimentos encaminados hacia el desarrollo de una serie de estudios cuyo objetivo final es una mejor comprensión de los procesos que, actuando en la fase fluida, condicionan la estructura de los precipitados sólidos. Realizamos experimentos en tierra y en condiciones de microgravedad durante el desarrollo de la misión STS-95, haciendo uso del módulo de la Advanced Protein Crystallization Facillitiy(APCF). Trabajamos haciendo uso de técnicas de cristalización contradifusivas. Para este tipo de técnicas resolvemos el problema de separar la contribución de los campos difusivos de los dos reactivos que intervienen, estimando en experimentos aislados o por simulación el transporte del agente precipitante, teniendo en cuenta que no se incorpora al cristal durante el proceso de crecimiento. Estudiamos la evolución espacio-temporal de la sobresaturación en reactores de la APCF tipo FID y compa