A escala atómica, los puentes más delgados de oro son los más fuertes

A escala atómica, los puentes de oro más livianos, conformados por un solo átomo, son en realidad los más fuertes, según los resultados de una nueva investigación.

Este inesperado hallazgo es resultado de experimentos en los que se han puesto a prueba las características de puentes de oro de tamaño atómico.

La lógica que usamos en nuestra vida cotidiana, y que tan bien funciona para la mayoría de situaciones, nos dice que un dispositivo compuesto por sólo unos pocos átomos debe ser muy vulnerable a las fuerzas mecánicas.

Lo descubierto por el equipo de los ingenieros Jason Armstrong, Susan Hua y Harsh Deep Chopra, del Laboratorio para Dispositivos Cuánticos en la Universidad en Buffalo (Universidad Estatal de Nueva York) indica, en cambio, que la capacidad del material para resistir la deformación elástica en realidad crece al disminuir el tamaño.

A medida que los ingenieros tratan de construir dispositivos, como por ejemplo circuitos de ordenador, con piezas cada vez más pequeñas, resulta de creciente importancia aprender más sobre cómo se podrían comportar componentes diminutos compuestos por uno o varios átomos. Esa necesidad surge del hecho de que las propiedades físicas de los dispositivos de tamaño atómico difieren de las poseídas por los dispositivos de tamaño macroscópico.

El oro ha sido un metal carismático a lo largo de la historia humana. Su singularidad y su apreciación como material muy valioso se relacionan estrechamente con su estabilidad excepcional a las reacciones químicas y a las presiones y temperaturas extremas. En la antigüedad, el oro era considerado como sinónimo de inmovilidad y constancia.

En años recientes, el oro se ha revelado también como un elemento con propiedades inusuales, sobre todo a escala nanométrica. Por ejemplo, las nanopartículas de oro pueden actuar como diminutos, precisos y poderosos calefactores, que podrían usarse potencialmente en aplicaciones biomédicas. Cuando se aplica la frecuencia correcta de luz láser, un conjunto de nanopartículas de oro puede calentar un área de mil veces su tamaño.


Sometido a condiciones extremas, el oro también puede mostrar conductas inesperadas. Por ejemplo, el sentido común cotidiano nos dice que cuando se calienta alguna cosa, ésta se hace más blanda, pero en 2009 se realizó un experimento con oro en el que sucedió exactamente lo contrario. El oro fue tratado de una manera especial, más allá de las posibilidades de un herrero calentando un metal para trabajarlo mejor. Y por ello, la conducta del oro también fue muy distinta a la que tiene cuando se le calienta de manera normal. Los autores del experimento calentaron el oro a un ritmo colosal, mayor de mil billones de grados por segundo, durante unas fracciones de segundo. La velocidad del calentamiento fue la clave para el raro efecto de endurecimiento que experimentó el oro. Sin dar tiempo a que los electrones reaccionasen del modo en que lo harían bajo circunstancias normales, el resultado final de la cascada de efectos exóticos fue que los enlaces entre átomos de oro se hicieron más fuertes.