En streng av det som ser ut som et snoet tau, farget med en ombre av vannmelonrosa til billevingen turkis, strekker seg over åpningsskuddene til Emanuele Fornasiers "Crystal Birth" -video. Etter hvert som pianomelodien til lydsporet tar seg opp, blir "tauet" gradvis uklar av starburst-formet vekst. En etikett nederst til høyre forklarer at dette er en kjemisk reaksjon: Cu2 + transformerer til Cu (kobber).
Sølv, tinn, vismut, sink og andre metaller følger, og alle viser de umetallignende egenskapene til bevegelse, vekst og en delikatesse som får dem til å se levende ut. De er trær, bregner og koraller.
Fornasier, en fotograf og kjemistudent ved University of Padua i Italia, har filmet elektrokrystallisering, der et metall i flytende løsning blir tvunget til å bli solid med elektrisitet. Det er den samme prosessen som brukes til å legge krom på motorsykkeldeler. Men for videoen fremskaffet Fornasier prosessen for å bygge forseggjorte krystallstrukturer i stedet for glatt belegg.
"Hvis du ble galvanisert, ville du stoppet i de første rammene, " sier Fornasier. "Det ville jeg ikke. Jeg vil at krystallen skal vokse i en dendritisk struktur, som er mye vakrere."
For å oppnå dette utseendet skaper Fornasier løsninger med en høy konsentrasjon av metallioner og lar krystallene vokse over natten, under et kameras makrolins og tennes med en lommelykt. Kameraet knipser en ramme hvert minutt eller hvert minutt mens en veldig lav strøm løper gjennom løsningen. Han postet den tre og et halvt minutt lange videoen, som dekker dager med krystallvekst, på Vimeo- kontoen sin for mer enn ett år siden. Det gikk viralt i november.
Tauet som starter videoen er faktisk en liten vri av kobber, suspendert i en væske rik på kobbermolekyler som mangler noen elektroner. Denne mangelen tjener dem på +2 og gjør dem til kobberioner. Når Fornasier sender strøm gjennom løsningen, mobiliserer han reserveelektroner som hver har en negativ belastning. Motsetninger tiltrekker seg og kobberionene møter elektronene, og danner kobber uten ladning. Kobber alene kan ikke forbli suspendert i løsning, så det faller ut som et fast stoff og låser seg på andre kobbermolekyler og danner en krystallform. Fraktal starbursts vokser, som iskrystaller klatre opp en kald vindusrute.
Fornasier vet vanligvis ikke hva han har før etter at eksperimentet har gått sin gang. "Å være kjemistudent, jeg tror jeg vet hva jeg kommer til å skaffe, men hver gang er en overraskelse for meg, " sier han.
Små bobler som dannes samtidig, omgir for eksempel sinkkrystallene. Disse er hydrogen fra vann i løsningen og er resultatet av en konkurrerende reaksjon. Denne komplikasjonen er noe Fornasier prøver å eliminere, men i videoen legger den til enda en prosess å se på.
21-åringen studerer for tiden en bachelorgrad i kjemi. Elektrokrystallisering er et ganske avansert emne som involverer fysisk kjemi, fysikk og matematikk og år utover hans formelle studier. Så Fornasier har lest artikler, stilt spørsmål fra en laboratoriegruppe ved universitetet sitt og brukt den tidsbevisste metoden for prøving og feiling.
Fornasiers interesse for kjemi startet ung, på ungdomsskolen. Noe med de detaljerte mekanismene i kjemi og den unike tenkemåten det krever, trakk ham. Da han begynte på universitetet, foldet han også inn sin andre lidenskap - fotografering. "Jeg liker å ta bilder av nesten alt, " sier Fornasier. "Jeg har alltid ønsket å komme dypere i forståelsen av hvordan [ting] fungerer slik at jeg kunne si alt jeg trodde ville være verdt å si."
Han ser disiplinen og tålmodigheten som kreves for å ta bilder av kjemiske reaksjoner, være et godt tegn på karrieren. "Hvis jeg kunne tilbringe hele dagen på laboratoriet med å fotografere reaksjonene, tenkte jeg at [kjemi] virkelig kunne være noe jeg kunne gjøre resten av livet, " sier han.
Fornasiers fora til elektrokrystallisering er ikke de eneste kjemiske prosessene han har fanget på film. Hans personlige nettsted er et utstillingsvindu for skjønnheten i kjemi. Nedbørsreaksjoner - der det å tilføre to løsninger fører til at et fast stoff plutselig dannes og faller ut av væske - dukker opp som drømmende fargeskyer. Gule puffer og virvler mot hvit bakgrunn er blyjodid. En rød-oransje blomstre som løper mot kanten av rammen, er en dråpe jerntiocyanatåpning når den treffer en glassoverflate.
Hver reaksjon han har på sin hjemmeside er noe som kan finne sted i et enkelt fartøy. "Jeg prøvde bare å optimalisere bakgrunnen og stedet der reaksjonen tilfeldigvis får seeren til å se den, " sier Fornasier. Kameraets evne til å fange forskjellige tidsskalaer - det langvarige gjennom tidsforfall og øyeblikkelig gjennom raske lukkerhastigheter - er nøkkelen.
Noen krefter krever litt kreativ tenking. Metallene han bruker kan være dyre, så han laget et veldig lite "begerglass" av glass og silikon, slik at bare en liten mengde løsning trengs. Andre er løsninger som pipetteres på en glassflate parallelt med gulvet og henges over et kamera som vender oppover.
De abstrakte mønstrene av farge som eksploderer, blomstrer og tåkes over vanlig bakgrunn, er visuelt slående nok. Men legg til kunnskapen til en student som er fortryllet av detaljene i mekanikken i disse kjemiske reaksjonene og bildene er fortryllende.
"Svært få mennesker tenker på hvor mange ting som er muliggjort av kjemi, " sier Fornasier. "Kjemikalier oppfattes hovedsakelig som noe giftig." Selv om han ikke prøver å kjempe mot folks misoppfatninger av kjemi, håper han at bildene han skaper vekker en viss nysgjerrighet. "Jeg bare tilgjengeliggjør det jeg synes er vakkert for alle."
