#2434. Ååå va fint slipad den här kristallen är?? –tror du ja!!

Det har hänt mig många gånger?? –när seniorplåtis har visat någon person bergkristaller av mineralet kvarts?? –att man utropat: --å va fint slipade de är?? –å då blir man ju ledsen??

En rekommendation blir att den okunniga personen ifråga bör läsa Sveriges Geologiska Undersöknings korta beskrivning av begreppet mineral?? –hela jordens byggstenar?? --i ordets verkliga dubbla betydelse??

Kristaller av mineralet röktopas, en mörk variant av kvarts, kiseldioxid

De hexagonala kristallerna i bilden ovan har aldrig varit i närheten av slipning?? –lika lite som att någon person har format kronbladen i en blomma?? De plana ytorna  hos kristallerna är naturligt bildade genom att tillväxtprocessen adderat molekyl efter molekyl av kiseldioxid till de olika ytorna, som har vuxit fritt ur en smälta eller lösning, nere i jordskorpan av vår planet.

Om man studerar ytorna på atomär nivå så ser man i ett elektronmikroskop att det finns ”steg” av tillväxt där molekylerna har adderats.

Det finns mer än 800 olika mineral bara i Sverige?? –och mer än 4000 i vår planet. Det vill säga det finns många fler att upptäcka. Säkert mer än tio upptäcks varje år. Senioplåtis har upptäckt ett!!

Ut å leta i vårt land?? –det finns många platser att leta på. Den här hittade seniorplåtis i Riddarhyttan:

En kristall med Koboltglans, CoAsS, (eng. Cobaltite)

#2426. Du naturfotografen?? –naturen består inte bara av landskap och djur??

Om man försöker följa de skandinaviska naturfotograferna i böcker och på nätet?? –så inser man att de flesta ägnar sig åt det ”vackra” livet i naturen?? De glömmer en viktig del?? –mineralen som bygger upp vår planet??

I vårt land är det naturligtvis Carl von Linnés fel att få vet vad ett mineral är för någonting?? Visserligen skrev Carl om mineral i sina böcker från resorna i landet?? Men det var växterna som var det viktiga?? I vår vanliga ”folkskola” förekommer sällan beskrivning av mineral i naturen?? Lika fullt går vi varje dag på mineral och bergarter??

Fråga någon du känner om de vet vad ett mineral är?? –de flesta har ingen aning eller svara att det måste man ju äta för att må bra??

Enkelt beskrivet: ett mineral är en kristallin kemisk förening som bildats i naturen.

Om ett mineral får växa fritt, i en hålrum eller på en yta så kommer kristaller med vackra plana kristallytor att bildas. De kan bli meterstora och ned till bara några mikrometer. Ja, de kan bestå av kristaller med bara några atomer.

Det finns flera klubbar för mineralsamlare i Sverige, den mest aktiva är nog den i Västerås. De ordnar också en mineralmässa varje år. Mineralsamlande är stort internationellt sett och en gammal klassisk tidskrift är The Mineralogical Record. Det finns ett bra register över jordens mer än 4000 kända mineral i mindat.org.

Macrofotografering av mineral har fått ett uppsving de senaste åren med ”fokus stacking” teknik för att öka ”skärpedjupet” och flera bra fotografer finns på nätet. Seniorplåtis kommer med en blogg om ”fokus stacking” i en kommande blogg.

Här skall vi visa en vanlig bild av mineralet Heulandite, som seniorplåtis insamlat på Island, närmare bestämt vid Hvalafjördur.

Avlång färglös kristall av Heulandite (5 mm lång) från Island

#1699. Ska man se atomer?? –så kosta det??

Vårt lilla land är rikt?? –vi bygger stora dyra forskningsanläggningar?? Lunds universitet är inget undantag?? –här byggs det unika MAX IV, ESS och ETEM??

ETEM är ett ”environment transmission elektron microscope”. Det är ett mikroskop som har en upplösning av bättre än 0,8 Ångström. Det betyder att man kan särskilja, i bilder, enstaka atomer?? –eftersom avståndet mellan atomer i fasta material är ungefär 1,2 till 3 Ångström. Ångström är ett längdmått?? –där 1 Å = 0,0000000001 meter!!

Ju bättre upplösning, ju större mikroskop behövs?? –och ju mer kosing kostar det?? Det här mikroskopet, som just nu installeras på Kemicentrum i Lund, kostar nästa 50 miljoner kronor. Det är specialbyggt för att man skall kunna avbilda hur halvledarkristaller (små nanometer stora pinnar) växer atom för atom??

Professor Reine Wallenberg demonstrerar det nya Hitachi ETEM i Lund.

Det gäller att visa det nya mikroskopet för den nästa generationen forskare?? –och datorer och bilder kan attrahera barn av idag??

Teknologie doktor Pernilla Nevsten gästade det nya mikroskopet och tog med barnen.

Werner Heisenberg osäkerhetsprincip angav ju på sin tid (1927) att man inte skulle kunna se partiklar?? –men atomer såg vi redan på sjuttiotalet. Här är en bild seniorplåtis tog av en supraledarkristall redan på åttiotalet??

TEM bilder av supraledaren YBa₂Cu₃O₇ där de olika atomslagen (svart kontrat) markerats.

#1654. Hick ups?? –ger defekter?? –i naturen??

Det är inte bara vi människor som gör fel?? –utan naturen får också hick ups?? --och skapar oregelbundenheter?? Är fel något bra?? –ja, det kan vara så?? Det ger charm och nytta??

Människan gör ju ständigt fel och misstag?? –och för det mesta spelar det ju ingen roll?? Det kan ju till och med ge upphov till kul mönster?? Han som sådde i den här åkern hade lite svårt med ögonmåttet?? –och kanske ringde mobiltelefonen??

Det här är en Skåneåker?? –i det stora landskapet?? Men även på atomär nivå förekommer det fel och defekter??

När en kristall skall växa från en smälta eller en lösning?? –och lager efter lager av atomer skall ordnas och bindas till ytan, så kan det uppstå byggnadsfel med annorlunda bindningar och kanske enstaka föroreningar av grundämnen. Ibland kan det vara bra för materialet kan få nya egenskaper!!

Elektronmikroskopibild (TEM) av oordnad kristall. Vid pil ett ser man en atomrad i projektion. Vid 2 ser man en svart prick med två rader av atomer nära varandra. Lägg märke till att det är oordning i två dimensioner i planet.

#89. Kan man fotografera atomer?? –javisst!! --men det kostar!!

Universum är uppbyggt av atomer!! –ungefär 100 olika grundämnen!! Kan man fotografera atomer?? –även om de är otroligt små!! –den minsta, väte, är 0,0000001 mm!! Javisst kan man det!! –men det är mycket dyrt?? Kameran kostar allt från 10 till 50 miljoner!! Det är inte så svårt!! –en normalbegåvad civilingenjör kan lära sig det på så där två veckor.

 De flesta material är kristallina, glas undantaget, vilket betyder att atomerna sitter bundna till varandra på ett regelbundet sätt. Man säger att de har fjärrordning. Det betyder att sätter jag mig på en atom och tittar på omgivningen, så är den exakt den samma som om jag satte mig på en annan likadan atom i kristallen. I glas, som är amorf, är det inte så. Sätter jag mig på en kiselatom i glas då är det bara de fyra närmaste atomerna som är lika placerade. Man har alltså inte fjärrordning.

Jordskorpan är uppbyggd av mineral, som är kristallina. Vanligtvis bildas plana ytor på kristaller, om de får växa fritt. Här är ett exempel.

Kristallin kalciumkarbonat, mineralet Kalkspat, från Åstorp i Skåne.

 Metallen guld är kristallin, även som mycket små partiklar. Om man lägger en guldpartikel på en tunn kolfilm och för in den i ett elektronmikroskop, så kan man låta en elektronstråle passera genom partikeln. Då kan man få en bild av var atomerna sitter. Man kan inte använda vanligt ljus, utan måste använda en kortvågig elektronstråle. I det här elektronmikroskopet i Lund, kan man accelerera elektronerna med 300 kV, var vid upplösningen blir 0,00000015 mm.

Elektronmikroskop som kamera.

 En skicklig operatör kan ställa in mikroskopet så att förstoringen på CCD-kameran är ungefär 1,5 miljoner gånger. Det viktiga är att fokus är rätt, och det är i underfokus. Delförstorar man sedan bilden kan den se ut så här:

Del av atomupplöst guldpartikel.

Bilden visar en guldatom, märkt röd Au, som sitter på ytan av en guldpartikel tillsammans med andra guldatomer, som syns som svarta små bollar. Klicka på bilden och du har en bild med 15 miljoner gångers förstoring!! Ta en kulstötningskula och förstora den 15 miljoner gånger!! --så får du plats med Sverige i kulan!!