UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

4.1.3.- Aplicación del AFM a la mineralogía
Formación a escala molecular de soluciones sólidas
La aplicación del AFM al estudio de minerales no se hizo esperar y, desde
comienzos de los años 90, han sido numerosos los minerales observados con
este microscopio (albita (Hochella et al., 1990; Drake y Hellmann, 1991),
hematites (Johnson et al., 1991), zeolitas (Weisenhorn et al., 1990), algunos
filosilicatos (Lindgreen et al., 1991), etc). El principal objetivo de los primeros
trabajos fue obtener información “estática“ de la estructura y microtopografía de
las superficies minerales. Sin embargo, el éxito obtenido en la observación ex situ
de pozos de disolución (“etch pits“) y escalones de crecimiento atómicos en
superficies de cuarzo (Gratz et al., 1991), animó a los científicos a intentar obtener
imágenes in situ de los procesos de disolución y crecimiento cristalino. Las
primeras imágenes que mostraron cambios en la superficie topográfica de un
mineral en tiempo real y a escala atómica se obtuvieron al hacer circular en una
celda de fluidos soluciones acuosas subsaturadas y sobresaturadas sobre la
superficie {1014} de la calcita (Hillner et al., 1992). La relevancia de este trabajo
pionero quedó patente al permitir confirmar la existencia de escalones
monomoleculares y el papel relevante de los mismos en los procesos de
disolución y crecimiento cristalino. Por otra parte, se observó por vez primera un
movimiento de los escalones altamente anisótropo no predicho por la teoría,
desmintiendo la simetría ortorrómbica de crecimiento anticipada por Compton y
Unwin (1990). Las enormes posibilidades del AFM mostradas en este trabajo no
pasaron inadvertidas a la comunidad científica y desde su publicación se han
sucedido numerosos estudios sobre el crecimiento cristalino de substancias puras
en medios acuosos a escala nanométrica (Gratz et al., 1993; Bosbach et al.,
1998; Pina et al., 1988a). Algunos de estos trabajos han permitido contrastar las
predicciones de las teorías clásicas de crecimiento cristalino, valorar sus
limitaciones y evaluar la influencia que ejercen la estructura de superficie y la
microtopografia de las caras de un cristal sobre su propio desarrollo (Pina et al.,
1998a y b; Risthaus et al., 1998). Otros estudios se han centrado en el efecto que
distintas impurezas añadidas intencionadamente en el medio de cristalización
ejercen sobre el crecimiento (Land et al., 1999). Además, el AFM ha demostrado
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