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Jueves, 21 septiembre 2017
Química

Construir moléculas "imposibles" átomo a átomo

En una serie de experimentos pioneros, unos físicos han ensayado un método con el que han sido capaces de crear una nueva molécula, única en su tipo ya que hasta ahora había sido imposible obtener moléculas así. Esta nueva capacidad para construir moléculas y obtener así sustancias químicas sin depender de las reacciones químicas convencionales, podría llegar a tener aplicaciones en medicina, ciencia de los alimentos y otros campos.

 

Durante los últimos 200 años, diversos científicos han desarrollado normas para describir las reacciones químicas que han observado, incluyendo las que acontecen en alimentos, vitaminas, medicamentos y organismos vivos. La molécula creada por el equipo del profesor Eric Hudson, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), Estados Unidos, incumple una de las más generalizadas y lo hace de un modo que se consideraba imposible. Hasta donde saben Hudson y sus colegas, la molécula es la primera observada por científicos que está compuesta por un átomo de oxígeno unido a dos átomos de metal diferentes. Normalmente, un átomo de metal puede reaccionar con un átomo de oxígeno para producir una molécula estable. Sin embargo, cuando los científicos de la UCLA añadieron un segundo átomo de otro metal a la mezcla, se formó la citada nueva molécula "imposible".

 

El laboratorio de Hudson usó luz láser para enfriar diminutas cantidades de moléculas y átomos reactivos hasta una temperatura extremadamente baja (una milésima de grado por encima del cero absoluto) y después las hizo levitar en un espacio más pequeño que el grosor de un cabello humano, dentro de una cámara de vacío. Bajo estas condiciones altamente controladas, los científicos pudieron observar propiedades de átomos y moléculas que de otro modo están ocultas, y las "herramientas físicas" que usaron les permitieron mantener en tales condiciones una muestra de átomos y observar cambios químicos molécula a molécula.

 

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Eric Hudson. (Foto: Stuart Wolpert/UCLA)

 

Las temperaturas ultrafrías usadas en el experimento se pueden también emplear para simular esta clase de reacción tal como sucedería en el espacio exterior. Eso podría ayudar a los científicos a averiguar cómo ciertas moléculas complejas, incluyendo algunas que pueden ser precursoras de la vida, aparecieron en el espacio.

 

Los investigadores encontraron que cuando reunían metóxido de bario y calcio dentro de su sistema bajo condiciones normales, no reaccionaban porque los átomos no podían encontrar una forma de reorganizarse para formar una molécula estable. Sin embargo, cuando los científicos usaron un láser para cambiar la distribución de los electrones en el átomo de calcio, la reacción se produjo rápidamente, formándose la nueva molécula.

 

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