La diferencia clave entre cristales y cuasicristales es que los cristales tienen una estructura ordenada que es periódica, mientras que los cuasicristales también tienen una estructura ordenada que no es estrictamente periódica.
Los términos cristales y cuasicristales son útiles en el campo de la cristalografía que forma parte de la química industrial. Los cristales son las unidades monoméricas de los materiales cristalinos, mientras que los cuasicristales son tipos de cristales que contienen conjuntos de átomos ordenados pero no estrictamente periódicos.
¿Qué son los cristales?
Los cristales son las unidades monoméricas de los materiales cristalinos. Estos compuestos cristalinos sólidos contienen sus átomos, moléculas o iones dispuestos en una estructura microscópica altamente ordenada. Estas unidades forman la red cristalina del material cristalino. La red cristalina puede extenderse en todas las direcciones. Además, podemos identificar monocristales microscópicos de materiales cristalinos utilizando formas geométricas. Al considerar formas geométricas, los cristales consisten en caras planas que tienen orientaciones específicas y características. Además, el campo de estudio de los cristales es la cristalografía. Llamamos al proceso de formación de cristales crecimiento de cristales o cristalización.
Figura 01: Formas cristalinas y no cristalinas de la materia
En la estructura cristalina, los átomos, moléculas o iones se organizan en un arreglo periódico. Sin embargo, no todos los sólidos son cristales. Puede haber sustancias no cristalinas, como se muestra en la imagen de arriba. Si consideramos el agua cuando el agua comienza a congelarse, la fase de la materia cambia de líquido a sólido y pequeños cristales de hielo tienden a crecer hasta que se produce la fusión (que forma una estructura policristalina).
Podemos mostrar una celda unitaria para material cristalino. La celda unitaria es una caja imaginaria que contiene uno o más átomos en un arreglo específico. Por lo general, las celdas unitarias tienden a apilarse en una disposición 3D, formando un cristal. Podemos reconocer los cristales por su forma según las caras que tienen ángulos agudos.
La cristalización es el proceso a partir del cual se forman cristales a partir de un fluido o materiales disueltos en un fluido. El campo de la cristalización es muy amplio porque un solo fluido puede solidificarse en muchas formas diferentes según las condiciones. Por lo tanto, es un campo complejo y ampliamente estudiado.
¿Qué son los cuasicristales?
Los cuasicristales son un tipo de cristales que contienen conjuntos de átomos ordenados pero no estrictamente periódicos. Por lo tanto, los cuasicristales pueden tener algunas similitudes con los cristales normales. Las similitudes entre los cristales normales y los cuasicristales se muestran a continuación.
Figura 02: Un cuasicristal (estructura de cuasicristal de holmio-magnesio-zinc)
Normalmente, este tipo de cristal es bien conocido por su capacidad para mostrar una simetría quíntuple. Esta simetría es imposible en cristales periódicos normales. Por lo tanto, la Unión Internacional de Cristalografía ha redefinido "cristales" para incluir detalles sobre los cuasicristales.
El descubrimiento de los cuasicristales tuvo lugar en 1982. La formación de estos cristales es algo raro porque solo alrededor de 100 sólidos conocidos tienden a formar cuasicristales entre las 400 000 formas de cristales periódicos normales conocidas hasta 2004. Además, Dan Shechtman recibió el premio Nobel por el descubrimiento de los cuasicristales.
¿Cuáles son las similitudes entre cristales y cuasicristales?
- Los cristales y cuasicristales son tipos de material cristalino.
- Muestran un patrón discreto en la difracción de rayos X.
- Ambos son capaces de formar formas con caras lisas y planas.
¿Cuál es la diferencia entre cristales y cuasicristales?
Los términos cristales y cuasicristales son útiles en el campo de la cristalografía. Existen diferencias entre ellos, así como algunas similitudes entre estos términos. La diferencia clave entre cristales y cuasicristales es que los cristales tienen una estructura ordenada que también es periódica, mientras que los cuasicristales también tienen una estructura ordenada que no es estrictamente periódica.
La siguiente infografía enumera las diferencias entre cristales y cuasicristales en forma tabular para compararlos uno al lado del otro.
Resumen: cristales frente a cuasicristales
Los cuasicristales son un tipo de cristales. Son diferentes de los cristales ordinarios según su estructura química. La diferencia clave entre cristales y cuasicristales es que los cristales tienen una estructura ordenada que también es periódica, mientras que los cuasicristales también tienen una estructura ordenada que no es estrictamente periódica.
