Biomineralizzazione: aspetti cinetici e termodinamici

Diversi studi sono stati condotti al fine di descrivere meccanismi di nucleazione e crescita cristallina in ambiente acquoso e in presenza di macromolecole organiche. Partendo dalla teoria di nucleazione classica e basandosi su simulazioni e dati sperimentali riportati in letteratura, si analizzano i fattori cinetici e termodinamici che determinano i meccanismi di formazione di diverse strutture cristalline o amorfe, stabili o metastabili, in cui gli ioni si organizzano in soluzioni acquose sovrassature. In particolare, si considerano i polimorfi del CaCO3 per discutere la decomposizione spinodale, la formazione di cluster multi-ionici e i meccanismi a doppio stadio. Si esamina infine la dipendenza dal substrato dell’energia libera di attivazione per la nucleazione eterogenea e si analizza l’influenza di biomolecole e matrici macromolecolari sulla struttura cristallina e sul polimorfismo.