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Lunes, 6 febrero 2017
Física

Consiguen crear hidrógeno metálico

Casi un siglo después de que fuera postulado teóricamente, unos científicos han conseguido crear uno de los materiales más raros y quizá más valiosos del planeta.

 

El material, hidrógeno atómico metálico, ha sido creado por el equipo de Isaac Silvera y Ranga Dias, de la Universidad Harvard en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos.

 

Además de ayudar a los científicos a responder preguntas fundamentales sobre la naturaleza de la materia, se cree que el material tendrá una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la de superconductor a temperatura ambiente.

 

“Se trata del santo grial de la física de alta presión”, valora Silvera. “Es la primera muestra de la historia de hidrógeno metálico en la Tierra, así que cuando la miras, estás viendo algo que nunca ha existido antes”.

 

Para crearla, Silvera y Dias comprimieron una diminuta muestra de hidrógeno bajo una presión de 495 gigapascales, mayor que la del centro de la Tierra. A esas presiones extremas, el hidrógeno molecular sólido se descompone, y las moléculas firmemente ligadas entre sí se disocian para transformarse en hidrógeno atómico, que bajo tales condiciones se comporta como un metal.

 

Si bien el trabajo abre una puerta hacia un mejor conocimiento de las propiedades generales del hidrógeno, también ofrece pistas atractivas sobre nuevos materiales potencialmente revolucionarios.

 

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Imágenes microscópicas de las etapas en la creación de hidrógeno metálico: hidrógeno molecular transparente (izquierda) a unos 200 gigapascales, que es convertido en hidrógeno molecular negro, y finalmente en hidrógeno atómico metálico reflectante a 495 gigapascales. (Fotos: cortesía de Isaac Silvera)

 

Una predicción muy importante es que el hidrógeno metálico debería ser metaestable. Eso significa que si se le devuelve a la presión ambiental normal de la superficie terrestre, seguirá siendo metálico, de manera similar a la forma en que los diamantes se forman a partir del grafito bajo un calor y una presión intensos, pero siguen siendo diamantes cuando la presión y la temperatura descienden hasta los valores normales en la superficie terrestre.

 

Averiguar si el material es realmente estable es importante porque se cree que el hidrógeno metálico podría actuar como superconductor a temperatura ambiente. Eso sería revolucionario. Se pierde mucha energía eléctrica debido a la disipación durante la transmisión, así que si pudiéramos fabricar cables de este material, sin la problemática asociada a los superconductores que requieren bajas temperaturas, y utilizarlo en la red eléctrica, ello marcaría un antes y un después en la historia del uso humano de la electricidad.

 

Un superconductor a temperatura ambiente también podría cambiar radicalmente nuestro sistema de transporte, haciendo mucho más fácil y práctica la levitación magnética de trenes de alta velocidad, así como haciendo más eficientes los coches eléctricos y mejorando el rendimiento de muchos dispositivos electrónicos.

 

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