Crecer cristales, para diversos usos en láser

No voy a extenderme con los diferentes tipos que se pueden hacer crecer, solo voy a tocar un poco los más interesantes para uso con láser.

Alumbre de amoníaco:

No tiene nada que ver con láser, o que yo sepa, pero su forma es bonita.

alum00Estos cristales han crecido en un baso a temperatura ambiente durante una semana, cuidando cada 1 o 2 días de quitar todas las semillas que se hacen alrededor, y volviendo a introducir la mezcla limpia con las dos mejores semillas.

Fosfato monopotásico KDP:

Éste es el que más interes por facilidad de materiales y por su propiedad de óptica no lineal que presenta a relativamente poca potencia.

He empezado a cultivar varias semillas para intentar hacer crecer un gran cristal.

kdp00
Estas son unas pocas semillas a la espera de que crezcan un poco para cortarlas y ponerlas en pié y que crezcan por un solo lado.
Cuando haces la disolución saturada en caliente, al dejarla reposar y que se enfrie hace una infinidad de cristales y si solo separas algunos ya se hacen de ese tamaño sin mucho problema.

KDP01
Esta semilla creció sola de pié en el el fondo del primer recipiente donde se tiró toda la solución saturada, lo separé y dejé un día más en solución hasta que creció en altura. La calidad del cristal no es muy buena por las impurezas de la solución, normalmente hay que descartar todos los sólidos una o dos veces después de que haya decantado todo.

kdp02kdp03
Y estas son las mismas semillas cortadas y pegadas en un cristal para que crezcan un poco más.

Materiales usados en estas pruebas:

- Loctite para pegar las semillas al cristal.
- Cristal de portaobjetos de microscopio
- Algunos recipientes limpios
- Fertilizante KDP, Fosfato monopotásico

A donde quiero llegar:

Conseguir un soporte de buena calidad óptica para alojar colorantes y producir láser.
Ya estuve probando un soporte a base de resinas de buena calidad óptica, pero al no ser suficiente, la emisión láser era de muy bajo rendimiento.
Viendo que estos cristales los cortan y los dejan ópticamente casi perfectos, pues espero que el colorante se pueda mezclar bien y crecer entre su estructura sin alterar mucho su forma y que tenga buenas propiedades para usos con láser.

Detalles importantes a tener en cuenta a la hora de hacer crecer los cristales.

- Conseguir la mezcla idónea para crecer los cristales sin que se formen otros de parásitos a parte de la semilla: La forma es calentar el H2O puro, por encima de 50 grados se disuelve muy rápido el KDP, disolver todo lo que se pueda hasta que quede en el culo de la olla los restos.
Luego retirar y verter en un repiciente a temperatura ambiente donde rapidamente cristalizará por la superfície y por el fondo, esperar unas horas incluso días hasta que la solución quede bien transparente por el centro y solo quede los cristales del fondo y una capa por la superfície.
- OJO, Esta solución que obtendremos está saturada a temperatura ambiente, si la vertemos sobre el recipiente para crecer que esté a más temperatura, pasará que disolverá la semilla que le pongamos.
- - Entonces lo ideal será dejar reposar la mezcla "sucia" a la misma temperatura que queremos hacer crecer los cristales, Intentar tapar lo mejor posible el recipiente para que se evapore lo menos posible durante el tiempo que necesite para que la solución quede limpia por el centro. Luego podremos extraer la solución, filtrarla y verterla en el recipiente para hacer crecer las semillas.
- El truco que ya no es truco por los videos que se pueden ver en Youtube, es que el recipiente mantenga una temperatura lo más constante posible, que se vierta automaticamente más solución a medida que se consume, y un pequeño batidor o motor con unas aspas para que hagan circular la solución y en el centro sea donde haya más concentración de sólido, de esta forma en muchos videos enseñan un gran cristal en menos de 2 semanas de crecimiento.

05 de Marzo del 2009

Unas imágenes de la disolución saturada con colorantes, he esperado casi dos semanas a temperatura ambiente pero los cristales no tomaron el color del colorante.

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color04color05Hay algunos cristales de alumbre amoníaco, y otros de Fosfato monopotásico, pero nada de nada.

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Este cristal con múltiples cristales ha sido con una mezcla demasiado saturada, y el cristal central estaba girando a unas 50 rpm. A 35 grados celsius, el cristal principal se ha cuarteado, sea por demasiada temperatura o no estoy seguro, pero los pequeños pegados son muy transparentes.
La foto central es el cristal entre polarizadores cruzados, a 0, 90, 180 y 240 grados el cristal deja pasar la luz, a 45, 135, 225 y 285 el cristal no deja pasar la luz, y sin cruzar los polarizadores los cristales dejan pasar siempre la luz.

Más cristales, mejorando la técnica para que sean más transparentes, y se rompan menos

Hace dos días ya estoy probando con un motor de 500 rpm, con un cristal semilla enganchado en el motor, a 30 grados y bien tapado, el cristal creció entre 1 y 2 milímetros por caras en 2 días, sin ningun parásito que estropee el cristal central, y de momento no parece que se agriete por dentro.
He hecho unos orificios para que evapora algo más rápido y voy a esperar 2 días más para ver los resultados.

Después iré probando con algo más de temperatura hasta encontrar la combinación óptima para hacer crecerlos.

17 de Marzo del 2009

Algunos enlaces, donde destacan el método de enfriar la solución para que cristalize, sin necesidad de evaporar el agua.
http://www.crystalresearch.com/crt/ab40/867_a.pdf

Como curiosidad del enlace, mezclan 5Mol% de KCl para mejorar la calidad óptica y las curvas de solubilidad de la solución.

Para calcular el 5M de KCl por dm3 de KDP, según mi profesora en Quimica y explicado de forma rápida para que lo entendiera, se coge el valor más alto del K (39,0983) y Cl (35,453) en la tabla periodica, se suma, eso representa 5Mol, por lo tanto para 1 dm3 (1litro), una simple regla de tres y te sale más o menos 372 gramos de KCl por litro de solución de fosfato monopotásico.


 

Continuará...

 

 

Electret

Curioso efecto, muy parecido a como se hace un imán, pero eléctricamente. Podría ser un candidato para un buen condensador.

electret00electret01electret02

Ahora estoy esperando unas 3 o 4 semanas para comprobar la carga y hacer algunos experimentos.

Algunos enlaces sobre el tema:

http://rimstar.org/materials/electrets/rosinbag.htm

http://rimstar.org/materials/electrets/daddario.htm

BLOQUES DE ABSORCIÓN Dieléctrico frente ELECTRET BLOQUES

Electret

 

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