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Una investigación clásica de laboratorio se está llevando a cabo a bordo de la Estación Espacial Internacional para comprender mejor el impacto de la gravedad en el crecimiento de nanotubos en jardines químicos. En la Tierra, vistosos jardines químicos de cristal se utilizan a menudo para enseñar a los estudiantes sobre fenómenos como las respiraderos hidrotermales y las reacciones químicas. Aunque sean completamente inorgánicos, estos jardines asemejan plantas y su desarrollo es influenciado por la fuerza de gravedad.
el patrón de crecimiento de estos jardines.
Los jardines químicos se forman cuando sales metálicas disolubles se colocan en una solución acuosa que contiene aniones tales como silicato, borato, fosfato o carbonato. La solución utilizada más frecuentemente es el silicato de sodio, y cuando ambos se introducen, se pueden precipitar estructuras en cuestión de minutos. El resultado es una gran variedad de brotes, ramas y tubos. Los jardines pueden variar en color dependiendo de las substancias químicas utilizadas.
Los astronautas procesarán las muestras que llegaron a la Estación Espacial a bordo del SpaceX CRS-15 para llevar a cabo la investigación llamada Entendiendo la Morfología de Crecimiento de los Jardines Químicos (Jardines Químicos), que cultivarán durante la Expedición 56 antes de regresar los resultados a la Tierra para su estudio completo.
“Esperamos cambios morfológicos macroscópicos y microscópicos,” dijo el investigador y candidato a doctorado de Jardines Químicos, Alexander Blanchard. “Mientras que el crecimiento en la Tierra tiende a ser ascendente, en el espacio esperamos un crecimiento en direcciones aleatorias y de forma esférica a nivel macroscópico”.
Una vez que la fase en órbita de la investigación esté completa, las muestras serán devueltas al Centro de Vuelo Espacial Marshall, sede del equipo de investigación de Jardines Químicos. Aquí, las muestras serán fotografiadas extensivamente a nivel macroscópico y microscópico.
“Utilizaremos un microscopio electrónico de barrido para observar la morfología”, dijo la co-investigadora de Jardines Químicos, Ellen Rabenberg. “Esto nos permite ver hasta 5,000x o 10,000x de aumento en comparación con 50x o 100x que se vería usando microscopios ópticos.” Estas imágenes permitirán que todos los aspectos de los jardines se estudien con gran detalle.
A pesar de que este no es el primer conjunto de jardines químicos cultivados en el espacio, los experimentos propuestos podrían ampliar nuestro conocimiento sobre este fenómeno.
“El poder aislar la presión en ausencia de la flotabilidad podría permitirnos entender mejor su crecimiento y adaptarlos a aplicaciones específicas y nos brinda mayor conocimiento sobre los sistemas químicos de reacción-difusión y auto organización”, dijo Blanchard.
Las aplicaciones de esta investigación podrían incluir una mejor comprensión en la ciencia del cemento y la corrosión, posibles mejoras en el estudio de las paredes de tubos usados en aplicaciones catalíticas y mejoras para dispositivos de biomateriales para andamiaje y compatibilidad con células y tejidos vivos. En el espacio, los jardines químicos podrían cultivarse para crear andamios similares y el estudio exhaustivo del efecto de la microgravedad permitirá mejor control del crecimiento de los jardines.
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