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En un estudio publicado en la revista Nature Research Materiales de comunicación , Los investigadores de QUT Dr. Christoph Schrank, Dr. Oliver Gaede, de la Facultad de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas, y la graduada de Maestría en Ciencias, Katherine Gioseffi, se unieron al Sincrotrón Australiano y colegas de la Universidad de Nueva Gales del Sur y la Universidad de Varsovia para estudiar cómo el yeso se deshidrata mucho más rápido bajo presión.
"La deshidratación es un proceso en el que los minerales eliminan el agua unida en sus redes cristalinas debido al calentamiento, "Dijo el Dr. Schrank.
"El caparazón rocoso de nuestro planeta, la litosfera, contiene muchas rocas ricas en minerales hidratados. El agua producida por la deshidratación de la litosfera tiene un tremendo impacto en procesos geológicos como la formación de volcanes, depósitos de mineral, y terremotos ".
En el estudio, Los investigadores utilizaron una celda única de alta presión con dispersión de rayos X por transmisión de sincrotrón que emplea rayos X extremadamente brillantes para revelar cómo las muestras de rocas se transforman bajo altas temperaturas y presiones en la escala de nanómetros (una mil millonésima parte de un metro).
El sincrotrón australiano ANSTO, en Melbourne, está ubicado en un edificio del tamaño de un estadio de fútbol y es capaz de utilizar electrones para producir intensos rayos de luz más de un millón de veces más brillantes que el sol.
En el centro de investigación, los haces de electrones viajan a través de túneles a una velocidad inferior a la de la luz en una órbita circular que está "sincronizada" mediante la aplicación de fuertes campos magnéticos.
Deshidratación mineral, también conocida como calcinación, es importante en los procesos industriales. Durante siglos, las personas deshidrataron yeso (CaSO 4 · 2H 2 O) para crear hemihidrato (CaSO 4 · 0,5 H 2 O), más conocido como yeso de París.
La industria de la construcción produce alrededor de 100 mil millones de kg de yeso de París cada año para productos que incluyen cemento y morteros, y se utiliza en escenarios médicos para yesos para la inmovilización de huesos fracturados.
También existe un debate científico en curso sobre los orígenes de grandes depósitos de yeso y hemihidrato en Marte.
En este estudio, Los investigadores probaron si la velocidad a la que se deshidrata la roca de yeso está influenciada por pequeños cambios en el estrés, como los cambios de presión en el funcionamiento de la tectónica de placas.
"Para nuestra sorpresa, Descubrimos que si sujetamos nuestras muestras con un tornillo de banco ligeramente apretado, las rocas perdieron el agua dos veces más rápido que sin sujetarlas, "Dijo el Dr. Gaede.
"Este hallazgo tiene implicaciones importantes para los procesos geológicos. Cuando las placas tectónicas chocan a lo largo de sus límites, las tensiones tectónicas dentro de las placas se acumulan lentamente con el tiempo ".
El Dr. Schrank dijo que la nueva investigación sugiere que un pequeño crecimiento en el estrés tectónico puede acelerar la liberación de agua dentro de las placas y, por lo tanto, promover terremotos y la formación de nuevos minerales.
Los hallazgos de la investigación podrían ayudar a los ingenieros a diseñar procesos de calcinación más eficientes desde el punto de vista energético.
