Comprendre l'estructura dels cristalls i els seus defectes ha conduït a una sèrie d'innovacions sorprenents en diversos camps, des de l'electrònica i la informàtica modernes fins a les màquines de ressonància magnètica d'alta precisió i els grans acceleradors d'alta energia. En aquest context, els investigadors han estat estudiant diversos materials sòlids desordenats i explorant mètodes per a generar desordre dins de les seves estructures cristal·lines amb la finalitat de controlar les propietats físiques i químiques dels compostos. Un dels minerals que suscita un interès creixent és la dypingita, un carbonat de magnesi hidratat que es forma de manera natural mitjançant la reacció de roques riques en magnesi amb diòxid de carboni i aigua.

S'ha descobert que, al llarg d'escales de temps geològiques, aquests minerals exerceixen un paper en la captura natural de carboni, mitjançant la qual el diòxid de carboni atmosfèric queda fixat en formes sòlides estables. A més, la dypingita forma nanopartícules amb aspecte de flor que podrien tenir aplicacions en catàlisi i filtració d'aigua. Identificar la seva estructura cristal·lina podria permetre als científics aprofitar aquestes propietats. No obstant això, fins ara ha estat molt difícil de caracteritzar a causa de la seva complexa estratificació i a la seva sensibilitat a la humitat.

Aquest estudi suposa un avanç decisiu en la comprensió de la dypingita. Els investigadors van combinar difracció de pols de raigs X a la línia de llum MSPD (Ciència de Materials i Difracció de Pols, per les seves sigles en anglès) i en la Línia Suís-Noruega (SNBL, ESRF) amb microscòpia electrònica de transmissió i experiments acuradament controlats d'humitat, amb la finalitat de revelar una estructura composta per capes alternes de magnesi i carbonat intercalades amb molècules d'aigua. En aquests experiments, els investigadors van observar que el grau d'ordre estructural canvia en funció de la humitat ambiental. A major humitat, les molècules d'aigua es reorganitzen dins de la xarxa cristal·lina, introduint una forma de desordre de llarg abast —cosa que significa que el patró general de posicions atòmiques es torna irregular, encara que els enllaços locals romanen estables—.

Aquesta troballa constitueix un rar exemple de desordre estructural modulable per l'entorn, en el qual els canvis en les condicions ambientals modifiquen l'arquitectura interna d'un material sòlid sense degradar-lo.

Aquests descobriments tenen implicacions més àmplies. Comprendre com responen els carbonats hidratats a la humitat ambiental pot orientar el disseny de materials funcionals que aprofitin mecanismes similars —per exemple, en sensors d'humitat o en materials porosos ajustables—. Així mateix, aprofundeix el nostre coneixement sobre com es formen i transformen els carbonats de magnesi en entorns naturals, influint en el cicle del carboni a llarg termini i en l'emmagatzematge de carboni en les roques.

A través d'aquestes anàlisis, els investigadors han aconseguit construir per primera vegada un model atòmic complet de la dypingita. L'estudi demostra com les fonts de llum de sincrotró, com ALBA, són eines essencials per a investigar materials naturals complexos, especialment aquells amb propietats que depenen de manera sensible del seu entorn. A més, obre noves vies per a explorar l'impacte de l'aigua en el desordre i l'estructura, tant en sistemes naturals com sintètics.