Paul Niggli é a razão pela qual podemos olhar para um cristal e saber exatamente como seus átomos estão empilhados, camada por camada, em três dimensões. Sem o seu trabalho, a ciência moderna dos materiais, o design farmacêutico e até mesmo a nossa compreensão da formação rochosa seriam significativamente mais confusas.
Do xisto suíço aos padrões matemáticos
Niggli nem sempre trabalhou com máquinas de raios X. Nascido em Zofingen, na Suíça, em 1888, iniciou sua carreira estudando rochas xistosas. Este trabalho inicial foi uma aplicação pioneira de princípios físico-químicos para enfatizar o metamorfismo. Ele estava essencialmente descobrindo como o calor e a pressão alteraram a composição química das rochas ao longo de milhões de anos.
Mas o seu verdadeiro legado começou quando combinou essa intuição geológica com a física. Niggli percebeu que os dados de difração de raios X poderiam ser usados para deduzir sistematicamente o grupo espacial de um cristal.
O que é um grupo espacial? É um dos 230 padrões tridimensionais possíveis que descrevem como os átomos, íons ou moléculas estão organizados em um cristal. É um projeto matemático. Antes de Niggli, identificar esses projetos a partir de dados brutos de raios X era uma bagunça. Ele forneceu o esboço completo dos métodos que permitiram aos cientistas determinar esses grupos espaciais de forma confiável.
Por que seu livro de 1920 mudou o campo
A carreira de Niggli foi típica de um acadêmico europeu de alto nível de sua época. Estudou na Escola Politécnica Federal e na Universidade de Zurique. Em 1915, ele ocupou uma cátedra na Universidade de Leipzig, depois mudou-se para Tübingen em 1918. Em 1920, ele assumiu a cátedra de mineralogia e petrologia em Zurique, onde permaneceu até sua morte em 1953.
Seu livro de 1920, Lehrbuch der Mineralogie und Kristallchemie (Livro didático de mineralogia e química de cristais), estabeleceu um novo padrão. Não listou apenas fatos; sintetizou cristalografia matemática com técnicas experimentais de raios X. Esta síntese constitui a base da análise da estrutura cristalina hoje.
O trabalho de Niggli proporcionou uma nova visão do conteúdo da mineralogia moderna.
Essa frase de seu obituário atenua isso. “Nova vista” é educado. Niggli deu um mapa a químicos e geólogos. Antes dele, você tinha padrões de raios X e matemática, mas não sabia necessariamente como conectá-los à estrutura física do material.
O legado nos laboratórios modernos
Hoje, quando um investigador num laboratório farmacêutico determina a estrutura de um novo medicamento candidato, está a utilizar métodos derivados da estrutura de Niggli. Os 230 grupos espaciais são um conjunto fechado, uma lista finita de possibilidades. Os métodos de dedução sistemática de Niggli permitiram aos cientistas restringir a qual desses 230 padrões um cristal específico pertence com base em seus dados de difração.
Isto é importante porque o grupo espacial determina como o material se comporta. Influencia a solubilidade, dureza, propriedades ópticas e reatividade química. No desenvolvimento de medicamentos, acertar a estrutura cristalina pode significar a diferença entre um medicamento que funciona e outro que não funciona.
Niggli morreu em Zurique em 13 de janeiro de 1953. Ele tinha 64 anos.
