Una base de datos cristalográfica es una base de datos diseñada específicamente para almacenar información sobre la estructura de moléculas y cristales . Los cristales son sólidos que tienen, en las tres dimensiones del espacio, una disposición de átomos , iones o moléculas que se repite regularmente . Se caracterizan por simetría , morfología y propiedades físicas direccionalmente dependientes. Una estructura cristalina describe la disposición de los átomos, iones o moléculas en un cristal. (Las moléculas necesitan cristalizar en sólidos para que sus disposiciones que se repiten regularmente puedan aprovecharse en cristalografía basada en rayos X , neutrones y difracción de electrones ).
Las estructuras cristalinas de material cristalino generalmente se determinan a partir de datos de difracción monocristalina de rayos X o neutrones y se almacenan en bases de datos de estructuras cristalinas. Se identifican habitualmente comparando las intensidades de reflexión y los espaciamientos de las redes de los datos de difracción de polvo de rayos X con entradas en bases de datos de huellas dactilares de difracción de polvo .
Las estructuras cristalinas de muestras cristalinas de tamaño nanométrico se pueden determinar mediante información de amplitud del factor de estructura a partir de datos de difracción de electrones de un solo cristal o información de amplitud del factor de estructura y ángulo de fase de transformadas de Fourier de imágenes HRTEM de cristalitos . Se almacenan en bases de datos de estructuras cristalinas especializadas en nanocristales y pueden identificarse comparando subconjuntos de ejes de zona en gráficos de huellas dactilares de franjas de celosía con entradas en una base de datos de huellas dactilares de franjas de celosía.
Las bases de datos cristalográficas difieren en los derechos de acceso y uso y ofrecen distintos grados de capacidad de búsqueda y análisis. Muchos proporcionan capacidades de visualización de estructuras. Pueden estar basados en un navegador o instalarse localmente. Las versiones más recientes se basan en el modelo de base de datos relacional y admiten el archivo de información cristalográfica ( CIF ) como formato universal de intercambio de datos.
Los datos cristalográficos se extraen principalmente de artículos científicos publicados y material complementario. Las versiones más nuevas de bases de datos cristalográficas se basan en el modelo de base de datos relacional , que permite referencias cruzadas eficientes de tablas. Las referencias cruzadas sirven para obtener datos adicionales o mejorar la capacidad de búsqueda de la base de datos.
El intercambio de datos entre bases de datos cristalográficas, software de visualización de estructuras y programas de refinamiento de estructuras se ha visto facilitado por la aparición del formato de Archivo de Información Cristalográfica (CIF). El formato CIF es el formato de archivo estándar para el intercambio y archivo de datos cristalográficos. [1] Fue adoptado por la Unión Internacional de Cristalografía ( IUCR ), que también proporciona especificaciones completas del formato. [2] Está respaldado por todas las principales bases de datos cristalográficas.
La creciente automatización del proceso de determinación de la estructura cristalina ha dado como resultado tasas de publicación cada vez más altas de nuevas estructuras cristalinas y, en consecuencia, nuevos modelos de publicación. Los artículos minimalistas contienen sólo tablas de estructuras cristalinas, imágenes de estructuras y, posiblemente, descripciones de estructuras de tipo abstracto. Suelen publicarse en revistas de acceso abierto financiadas por los autores o subvencionadas . Acta Crystallographica Sección E y Zeitschrift für Kristallographie pertenecen a esta categoría. Las contribuciones más elaboradas pueden destinarse a revistas tradicionales financiadas por suscriptores. Las revistas híbridas, por otro lado, incorporan artículos de acceso abierto financiados por autores individuales entre las financiadas por suscriptores. Los editores también pueden publicar artículos científicos en línea, como archivos en formato de documento portátil ( PDF ).
Los datos de estructura cristalina en formato CIF están vinculados a artículos científicos como material complementario. Se puede acceder a los CIF directamente desde el sitio web del editor, las bases de datos cristalográficas o ambos. En los últimos años, muchos editores de revistas cristalográficas han llegado a interpretar los CIF como versiones formateadas de datos abiertos , es decir, que representan hechos no sujetos a derechos de autor, y por lo tanto tienden a ponerlos a disposición gratuita en línea, independientemente del estado de accesibilidad de los artículos científicos vinculados.
Hasta 2008, se habían publicado y almacenado en bases de datos de estructuras cristalinas más de 700.000 estructuras cristalinas . La tasa de publicación ha alcanzado más de 50.000 estructuras cristalinas por año. Estos números se refieren a estructuras cristalinas publicadas y republicadas a partir de datos experimentales. Las estructuras cristalinas se vuelven a publicar debido a correcciones de errores de simetría , mejoras de los parámetros atómicos y de red y diferencias en la técnica de difracción o las condiciones experimentales. En 2016, hay alrededor de 1.000.000 de estructuras moleculares y cristalinas conocidas y publicadas, aproximadamente la mitad de ellas en acceso abierto .
Las estructuras cristalinas generalmente se clasifican en minerales , metales : aleaciones , [4] inorgánicos , [5] orgánicos , [6] ácidos nucleicos , [7] y macromoléculas biológicas . [8] [9] Las bases de datos de estructuras cristalinas individuales atienden a usuarios de disciplinas químicas , biológicas moleculares o relacionadas específicas al cubrir superconjuntos o subconjuntos de estas categorías. Los minerales son un subconjunto de compuestos en su mayoría inorgánicos . La categoría "aleaciones de metales" abarca metales, aleaciones e intermetálicos . Las aleaciones de metales y los materiales inorgánicos se pueden fusionar en "no orgánicos". Los compuestos orgánicos y las macromoléculas biológicas se separan según el tamaño molecular. Las sales orgánicas, los organometálicos y las metaloproteínas tienden a atribuirse a macromoléculas orgánicas o biológicas, respectivamente. Los ácidos nucleicos son un subconjunto de macromoléculas biológicas.
La exhaustividad puede referirse al número de entradas en una base de datos. En esos términos, una base de datos de estructuras cristalinas puede considerarse completa si contiene una colección de todas las estructuras cristalinas (re)publicadas en la categoría de interés y se actualiza con frecuencia. La búsqueda de estructuras en una base de datos de este tipo puede sustituir el escaneo de la literatura abierta, que requiere más tiempo. El acceso a las bases de datos de estructuras cristalinas difiere ampliamente. Se puede dividir en acceso de lectura y escritura. Los derechos de acceso a la lectura (búsqueda, descarga) afectan al número y alcance de los usuarios. El acceso de lectura restringido suele ir acompañado de derechos de uso restringidos. Los derechos de acceso a la escritura (cargar, editar, eliminar), por otro lado, determinan el número y el rango de contribuyentes a la base de datos. El acceso de escritura restringido suele ir acompañado de una alta integridad de los datos .
En términos de número de usuarios y tasas de acceso diario, las bases de datos de estructura cristalina de acceso abierto, exhaustivas y examinadas minuciosamente , superan naturalmente a las bases de datos comparables con derechos de acceso y uso más restringidos. Independientemente de su exhaustividad, las bases de datos de estructuras cristalinas de acceso abierto han generado proyectos de software de código abierto , como herramientas de análisis de búsqueda, software de visualización y bases de datos derivadas. El progreso científico se ha visto frenado al restringir el acceso o los derechos de uso, así como al limitar la exhaustividad o la integridad de los datos. Los derechos de uso o acceso restringido se asocian comúnmente con bases de datos comerciales de estructuras cristalinas. La falta de exhaustividad o integridad de los datos, por otro lado, está asociada con algunas de las bases de datos de estructuras cristalinas de acceso abierto distintas de la Base de datos abierta de cristalografía (COD), [10] [11] y es una "contraparte macromolecular de acceso abierto". la base de datos mundial de proteínas. Aparte de eso, varias bases de datos sobre estructuras cristalinas están disponibles gratuitamente con fines principalmente educativos, en particular bases de datos mineralógicas y ramas educativas del COD.
Las bases de datos cristalográficas pueden especializarse en estructuras cristalinas, identificación de fases cristalinas, cristalización , [12] morfología de cristales o diversas propiedades físicas. Las bases de datos más integradoras combinan varias categorías de compuestos o especializaciones. [13] Estructuras de fases inconmensurables, materiales 2D , [14] nanocristales, películas delgadas sobre sustratos , [15] y estructuras cristalinas predichas se recopilan en bases de datos de estructuras especiales personalizadas.
Las capacidades de búsqueda de las bases de datos cristalográficas difieren ampliamente. La funcionalidad básica comprende la búsqueda por palabras clave, propiedades físicas y elementos químicos . De particular importancia es la búsqueda por nombre compuesto y parámetros de red . Son muy útiles las opciones de búsqueda que permiten el uso de caracteres comodín y conectores lógicos en las cadenas de búsqueda. Si se apoya, el alcance de la búsqueda puede verse limitado por la exclusión de ciertos elementos químicos.
Los algoritmos más sofisticados dependen del tipo de material cubierto. Se pueden buscar compuestos orgánicos a partir de determinados fragmentos moleculares. Los compuestos inorgánicos , por el contrario, podrían ser interesantes en relación con un determinado tipo de geometría de coordinación . Los algoritmos más avanzados se ocupan del análisis de conformación (orgánicos), la química supramolecular (orgánicos), la conectividad interpoliédrica ('no orgánicos') y las estructuras moleculares de orden superior ( macromoléculas biológicas ). Los algoritmos de búsqueda utilizados para un análisis más complejo de propiedades físicas, por ejemplo, transiciones de fase o relaciones estructura-propiedad, podrían aplicar conceptos de teoría de grupos .
Las versiones modernas de bases de datos cristalográficas se basan en el modelo de base de datos relacional . La comunicación con la base de datos suele realizarse a través de un dialecto del lenguaje de consulta estructurado ( SQL ). Las bases de datos basadas en web generalmente procesan el algoritmo de búsqueda en el servidor interpretando los elementos de secuencias de comandos admitidos , mientras que las bases de datos basadas en escritorio ejecutan motores de búsqueda instalados localmente y generalmente precompilados .
El material cristalino se puede dividir en monocristales , cristales gemelos , policristales y polvo de cristal . En un monocristal, la disposición de los átomos , iones o moléculas está definida por una estructura monocristalina en una orientación. Los cristales gemelos, por otro lado, consisten en dominios gemelos monocristalinos , que están alineados por leyes de gemelo y separados por paredes de dominio .
Los policristales están formados por una gran cantidad de pequeños monocristales, o cristalitos , unidos por finas capas de sólido amorfo . El polvo de cristal se obtiene triturando cristales, dando como resultado partículas de polvo, formadas por uno o más cristalitos. Tanto los policristales como el polvo de cristal constan de muchos cristalitos con orientación variable.
Las fases cristalinas se definen como regiones con la misma estructura cristalina, independientemente de su orientación o macla . Por lo tanto, las muestras cristalinas simples y macladas constituyen fases cristalinas individuales. Las muestras de polvo policristalino o cristalino pueden consistir en más de una fase cristalina. Dicha fase comprende todos los cristalitos de la muestra con la misma estructura cristalina.
Las fases cristalinas se pueden identificar haciendo coincidir con éxito los parámetros cristalográficos adecuados con sus homólogos en las entradas de la base de datos. El conocimiento previo de la composición química de la fase cristalina se puede utilizar para reducir el número de entradas de la base de datos a una pequeña selección de estructuras candidatas y así simplificar considerablemente el proceso de identificación de la fase cristalina.
Aplicar técnicas de difracción estándar a polvos o policristales de cristal equivale a colapsar el espacio recíproco 3D , obtenido mediante difracción de monocristal , en un eje 1D. La superposición parcial a total resultante de reflexiones independientes de la simetría hace que el proceso de determinación de la estructura sea más difícil, si no imposible.
Los datos de difracción de polvo se pueden representar como intensidad difractada ( I ) versus espaciado recíproco de la red (1/ d ). Las posiciones de reflexión y las intensidades de las fases cristalinas conocidas, principalmente a partir de datos de difracción de rayos X , se almacenan, como pares de datos d - I , en la base de datos del archivo de difracción de polvo ( PDF ). La lista de pares de datos d - I es muy característica de una fase cristalina y, por tanto, adecuada para la identificación, también llamada "huella digital", de fases cristalinas. [dieciséis]
Los algoritmos de búsqueda comparan los reflejos de prueba seleccionados de una fase cristalina desconocida con entradas en la base de datos . Los algoritmos basados en la intensidad utilizan las tres líneas más intensas (la llamada "búsqueda Hanawalt"), mientras que los algoritmos basados en el espaciado d se basan en los ocho a diez espaciados d más grandes (la llamada "búsqueda Fink"). [17]
La toma de huellas dactilares por difracción de polvo de rayos X se ha convertido en la herramienta estándar para la identificación de fases cristalinas únicas o múltiples y se utiliza ampliamente en campos como la metalurgia , la mineralogía , las ciencias forenses , la arqueología , la física de la materia condensada y las ciencias biológicas y farmacéuticas .
Los patrones de difracción de polvo de monocristales muy pequeños, o cristalitos , están sujetos a un ensanchamiento de picos que depende del tamaño, lo que, por debajo de cierto tamaño, inutiliza las huellas dactilares de difracción de polvo. En este caso, la resolución máxima sólo es posible en el espacio recíproco 3D , es decir, aplicando técnicas de difracción de electrones de monocristal .
La microscopía electrónica de transmisión de alta resolución ( HRTEM ) proporciona imágenes y patrones de difracción de cristalitos de tamaño nanométrico. Las transformadas de Fourier de imágenes HRTEM y los patrones de difracción de electrones proporcionan información sobre la geometría reticular recíproca proyectada para una determinada orientación del cristal, donde el eje de proyección coincide con el eje óptico del microscopio.
Las geometrías de red proyectadas se pueden representar mediante los llamados 'gráficos de huellas dactilares de franjas de celosía' (LFFP), también llamados gráficos de covarianza angular. [18] El eje horizontal de dicho gráfico se da en longitud de red recíproca y está limitado por la resolución puntual del microscopio. El eje vertical se define como un ángulo agudo entre franjas de red transformadas de Fourier o puntos de difracción de electrones. Un punto de datos 2D se define por la longitud de un vector reticular recíproco y su ángulo (agudo) con otro vector reticular recíproco. Los conjuntos de puntos de datos 2D que obedecen la ley de zonas de Weiss son subconjuntos de la totalidad de los puntos de datos en un LFFP. Por lo tanto, un algoritmo de búsqueda y coincidencia adecuado que utilice LFFP intenta encontrar subconjuntos de ejes de zona coincidentes en la base de datos . Es, esencialmente, una variante de un algoritmo de coincidencia de celosía. [19]
En el caso de patrones de difracción de electrones, las amplitudes de los factores de estructura se pueden utilizar, en un paso posterior, para discernir mejor entre una selección de estructuras candidatas (la llamada "huella digital del factor de estructura"). Las amplitudes de los factores de estructura de los datos de difracción de electrones son mucho menos confiables que sus contrapartes de los datos de difracción de polvo y monocristales de rayos X. Las técnicas de difracción de electrones de precesión existentes mejoran en gran medida la calidad de las amplitudes de los factores de estructura, aumentan su número y, por tanto, hacen que la información de amplitud de los factores de estructura sea mucho más útil para el proceso de toma de huellas dactilares. [20]
Las transformadas de Fourier de imágenes HRTEM, por otro lado, proporcionan información no solo sobre la geometría reticular recíproca proyectada y las amplitudes del factor de estructura, sino también sobre los ángulos de fase del factor de estructura. Después del procesamiento de imágenes cristalográficas, [21] los ángulos de fase del factor de estructura son mucho más confiables que las amplitudes del factor de estructura. El discernimiento adicional de las estructuras candidatas se basa principalmente en los ángulos de fase del factor de estructura y, en menor medida, en las amplitudes del factor de estructura (la llamada "huella digital del factor de estructura"). [22] [23]
La Ley Generalizada de Steno [24] establece que los ángulos interfaciales entre caras idénticas de cualquier cristal del mismo material están, por naturaleza, restringidos al mismo valor. [25] Esto ofrece la oportunidad de tomar huellas dactilares de materiales cristalinos sobre la base de la goniometría óptica , que también se conoce como cristalometría. [26] Para emplear esta técnica con éxito, se debe considerar la simetría del grupo de puntos observado de las caras medidas y aplicar creativamente la regla de que " las morfologías cristalinas son a menudo combinaciones de formas simples (es decir, de baja multiplicidad) donde las caras individuales tienen la menor posibles índices de Miller para cualquier eje de zona dado ". Esto garantizará que se obtenga la indexación correcta de las caras del cristal para cualquier cristal individual.
En muchos casos, es posible derivar las proporciones de los ejes del cristal para cristales con baja simetría a partir de goniometría óptica con alta exactitud y precisión e identificar un material cristalino basándose únicamente en ellos empleando bases de datos como 'Crystal Data'. [27] Siempre que las caras del cristal se hayan indexado correctamente y los ángulos interfaciales se hayan medido con una precisión superior a unas pocas fracciones de una décima de grado, un material cristalino se puede identificar de forma bastante inequívoca basándose en comparaciones de ángulos con dos bases de datos bastante completas. : el 'Bestimmungstabellen für Kristalle (Определитель Кристаллов)' [28] y el 'Índice de cristales de Barker'. [29]
Dado que la Ley de Steno se puede generalizar aún más para un solo cristal de cualquier material para incluir los ángulos entre todos los planos netos indexados idénticamente (es decir, vectores de la red recíproca , también conocidos como 'reflexiones potenciales en experimentos de difracción ') o todas las direcciones de la red indexadas idénticamente (es decir, vectores de la red directa, también conocidos como ejes de zona), existen oportunidades para la identificación morfológica de nanocristales en el microscopio electrónico de transmisión ( TEM ) mediante goniometría electrónica de transmisión. [30]
De este modo , el goniómetro de muestra de un TEM se utiliza de forma análoga al cabezal de goniómetro de un goniómetro óptico. El eje óptico del TEM es entonces análogo a la dirección de referencia de un goniómetro óptico. Mientras que en la goniometría óptica las normales del plano neto (vectores reticulares recíprocos) deben alinearse sucesivamente paralelas a la dirección de referencia de un goniómetro óptico para derivar mediciones de ángulos interfaciales, es necesario realizar la alineación correspondiente para los ejes de zona (vector reticular directo). ) en goniometría electrónica de transmisión. (Tenga en cuenta que tales alineamientos son, por naturaleza, bastante triviales para los nanocristales en un TEM después de que el microscopio se haya alineado mediante procedimientos estándar).
Dado que la goniometría electrónica de transmisión se basa en la ley de Bragg para el caso de transmisión (Laue) (difracción de ondas electrónicas), los ángulos interzonales (es decir, los ángulos entre direcciones de la red) pueden medirse mediante un procedimiento análogo a la medición de ángulos interfaciales en un sistema óptico. Goniómetro basado en la ley de Snell , es decir, la reflexión de la luz. Por otro lado, los complementos de los ángulos interfaciales de las caras externas del cristal se pueden medir directamente a partir de un patrón de difracción de eje de zona o de la transformada de Fourier de una imagen TEM de alta resolución que muestra franjas reticulares cruzadas.
Los parámetros reticulares de fases cristalinas desconocidas se pueden obtener a partir de datos de difracción de rayos X , neutrones o electrones . Los experimentos de difracción de monocristales proporcionan matrices de orientación, de las que se pueden deducir parámetros de red. Alternativamente, los parámetros de la red se pueden obtener a partir de datos de difracción de polvo o policristales mediante ajuste de perfil sin modelo estructural (el llamado "método de Le Bail").
Las celdas unitarias definidas arbitrariamente pueden transformarse a una configuración estándar y, desde allí, reducirse aún más a una celda primitiva más pequeña. Algoritmos sofisticados comparan dichas celdas reducidas con las correspondientes entradas de la base de datos . Los algoritmos más potentes también consideran supercélulas y subcélulas derivadas. El proceso de coincidencia de celosía se puede acelerar aún más calculando previamente y almacenando celdas reducidas para todas las entradas. El algoritmo busca coincidencias dentro de un cierto rango de parámetros de red. Los parámetros de red más precisos permiten un rango más estrecho y, por tanto, una mejor coincidencia. [31]
La comparación de redes es útil para identificar fases cristalinas en las primeras etapas de experimentos de difracción de monocristales y, por lo tanto, evita procedimientos innecesarios de recopilación de datos completos y determinación de estructuras para estructuras cristalinas ya conocidas. El método es particularmente importante para muestras monocristalinas que deben conservarse. Si, por otro lado, parte o todo el material de la muestra cristalina se puede moler, la toma de huellas dactilares por difracción de polvo suele ser la mejor opción para la identificación de la fase cristalina, siempre que la resolución del pico sea suficientemente buena. Sin embargo, los algoritmos de coincidencia de celosía son aún mejores para tratar supercélulas y subcélulas derivadas.
Las versiones más nuevas de bases de datos de estructuras cristalinas integran la visualización de estructuras cristalinas y moleculares . Las bases de datos cristalográficas especializadas o integradoras pueden proporcionar resultados de visualización de morfología o tensor .
La estructura cristalina describe la disposición periódica tridimensional de átomos , iones o moléculas en un cristal . La celda unitaria representa la unidad repetitiva más simple de la estructura cristalina. Es un paralelepípedo que contiene una determinada disposición espacial de átomos, iones, moléculas o fragmentos moleculares. Desde la celda unitaria, la estructura cristalina se puede reconstruir completamente mediante traslaciones .
La visualización de una estructura cristalina se puede reducir a la disposición de átomos, iones o moléculas en la celda unitaria, con o sin contornos de celda. Los elementos estructurales que se extienden más allá de las celdas unitarias, como unidades moleculares o poliédricas aisladas, así como estructuras de cadena, red o armazón, a menudo se pueden comprender mejor extendiendo la representación de la estructura a celdas adyacentes.
El grupo espacial de un cristal es una descripción matemática de la simetría inherente a la estructura. El motivo de la estructura cristalina viene dado por la unidad asimétrica , un subconjunto mínimo del contenido de la celda unitaria. El contenido de la celda unitaria se puede reconstruir completamente mediante las operaciones de simetría del grupo espacial en la unidad asimétrica. Las interfaces de visualización generalmente permiten cambiar entre representaciones de unidades asimétricas y de estructuras completas.
Los enlaces entre átomos o iones se pueden identificar por las distancias cortas características entre ellos. Se pueden clasificar como enlaces covalentes , iónicos , de hidrógeno u otros enlaces que incluyen formas híbridas. Los ángulos de enlace se pueden deducir a partir de los vectores de enlace en grupos de átomos o iones. Las distancias y ángulos de enlace pueden ponerse a disposición del usuario en forma tabular o de forma interactiva, seleccionando pares o grupos de átomos o iones. En los modelos de estructuras cristalinas de bolas y palos , las bolas representan átomos y los palos representan enlaces.
Dado que los químicos orgánicos están especialmente interesados en las estructuras moleculares , podría resultar útil poder distinguir unidades moleculares individuales de forma interactiva a partir del dibujo. Las unidades moleculares orgánicas deben presentarse como fórmulas estructurales 2D y estructuras moleculares 3D completas. [32] Las moléculas en posiciones de simetría especial deben reconstruirse a partir de la unidad asimétrica. Los cristalógrafos de proteínas están interesados en las estructuras moleculares de las macromoléculas biológicas , por lo que es necesario tomar medidas para poder representar las subunidades moleculares como hélices , láminas o espirales , respectivamente.
La visualización de la estructura cristalina se puede integrar en una base de datos cristalográfica . Alternativamente, los datos de la estructura cristalina se intercambian entre la base de datos y el software de visualización, preferiblemente usando el formato CIF . [33] Las bases de datos cristalográficas basadas en la web pueden integrar la capacidad de visualización de la estructura cristalina. [34] Dependiendo de la complejidad de la estructura, la iluminación y los efectos 3D, la visualización de la estructura cristalina puede requerir una cantidad significativa de potencia de procesamiento, razón por la cual la visualización real generalmente se ejecuta en el cliente .
Actualmente, la visualización de estructuras cristalinas integrada en la web se basa en subprogramas Java de proyectos de código abierto como Jmol . [35] La visualización de estructuras cristalinas integrada en la web está diseñada para examinar estructuras cristalinas en navegadores web , y a menudo admite espectros de color amplios (hasta 32 bits) y adaptación del tamaño de la ventana. Sin embargo, las imágenes de estructuras cristalinas generadas en la web no siempre son adecuadas para su publicación debido a problemas como la profundidad de resolución, la elección del color, el contraste de la escala de grises o el etiquetado (posicionamiento, tipo de fuente, tamaño de fuente). [36]
Los mineralogistas , en particular, están interesados en las apariencias morfológicas de los cristales individuales , definidas por las caras de los cristales realmente formadas (tracht) y sus tamaños relativos (hábito). Capacidades de visualización más avanzadas permiten mostrar características de la superficie, imperfecciones dentro del cristal, iluminación (reflejo, sombra y translucidez) y efectos 3D (rotabilidad interactiva, perspectiva y visualización estéreo). [37] [38]
Los físicos de cristales , en particular, están interesados en las propiedades físicas anisotrópicas de los cristales. La dependencia direccional de la propiedad física de un cristal se describe mediante un tensor 3D y depende de la orientación del cristal. Las formas tensoriales son más palpables al agregar efectos de iluminación (reflejos y sombras). Las secciones 2D de interés se seleccionan para su visualización girando el tensor de forma interactiva alrededor de uno o más ejes. [39]
Los datos de morfología cristalina o propiedades físicas pueden almacenarse en bases de datos especializadas o agregarse a bases de datos de estructuras cristalinas más completas. La base de datos de morfología de cristales (CMD) es un ejemplo de una base de datos de morfología de cristales basada en web con capacidades de visualización integradas.
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