Quando uma gota de spray marinho pousa em uma rocha e aquece sob o sol do meio-dia, o sal se cristaliza e cai da água em evaporação como um cristal - ajudando a alimentar a atmosfera da Terra e deixando um delicioso grão de especiarias para o jantar.

Agora, em uma descoberta com implicações para tudo, desde modelos climáticos à produção de drogas, a pesquisa computacional da Universidade de Princeton mostrou que o processo inclui uma etapa extra.

"Estávamos tentando entender como os sólidos saem da solução como cristais, "disse Athanassios Panagiotopoulos, a professora Susan Dod Brown de Engenharia Química e Biológica e pesquisadora principal do projeto. "Isso acontece quando você está tentando fazer um componente farmacêutico, para obter o ingrediente desejado na forma pura. Também é relevante para processos atmosféricos. Então, tanto para aplicações ambientais quanto para aplicações tecnológicas, este é um processo muito importante. "

Os resultados, publicado como artigo de capa no Journal of Chemical Physics em 22 de março, mostram que quando os sais em uma solução supersaturada precipitam como cristais, eles primeiro passam por uma breve fase intermediária. Nesta primeira etapa rápida, íons de sal na solução formam aglomerados desordenados que os pesquisadores chamaram de "sal amorfo, "que representam um estado semicristalino. Esse estado dura entre 10 e 100 nanossegundos, meros bilionésimos de segundo, antes que os semicristais comecem a se reorganizar em um estado mais ordenado como cristais verdadeiros.

O trabalho exigiu modelos computacionais complexos rodando por vários meses para ver como essas soluções evoluem além de seus limites de saturação. Os pesquisadores acreditam que esta nova estrutura permitirá que os cientistas tenham uma melhor, estrutura mais precisa para seus resultados experimentais.

Além de Panagiotopoulos, cadeira de engenharia química e biológica, a equipe incluiu Hao Jiang, anteriormente um pesquisador de pós-doutorado em engenharia química e biológica e agora na Universidade da Pensilvânia; e Pablo Debenedetti, Professor da classe de 1950 em Engenharia e Ciências Aplicadas e Reitor de Pesquisa de Princeton.