La desigualdad también aparece a escala atómica

Aunque el principio que sostiene que “el rico se hace más rico y el pobre se hace más pobre” fue originalmente acuñado para describir una dinámica social, la idea también se aplica a otros contextos como la economía, la biología, la neurociencia, la física o la química.

Los resultados de un nuevo estudio sugieren que aparece constantemente en la naturaleza, incluso a escala atómica, cuando los fenómenos competitivos rigen el desarrollo y el crecimiento de sistemas complejos.

Investigadores del departamento de Física Aplicada de la Universidad de Sevilla (España), en colaboración con representantes de la Universidad de Cádiz, la Universidad Complutense y los Institutos de Ciencia de Materiales de Sevilla y Madrid (CSIC), han descrito un mecanismo de agregación atómica basado en este aforismo de “el rico se hace más rico y el pobre se hace más pobre”. En concreto, han detectado este comportamiento en el proceso por el que los átomos se unen a una superficie rugosa.

Los autores del estudio, publicado en la revista Plasma Processes and Polymers, han descubierto que los átomos tienden a incorporarse a las partes más altas de la superficie, incrementando su altura. Por el contrario, evitan las partes más profundas de la rugosidad, que quedan por tanto más profundas en comparación con la nueva altura de las secciones más elevadas.

La desigualdad a escala atómica se ha observado experimentalmente analizando el crecimiento nanocolumnar de películas delgadas de dióxido de silicio (SiO2). Los átomos tienden a incorporarse a las partes más altas de la superficie y evitan las más profundas. (Foto: US)

Este proceso induce un fenómeno competitivo entre las partes más altas de la superficie, que terminan acogiendo la formación de estructuras en forma de columna con diámetros de algunas decenas de nanómetros.

Incluso, se ha localizado en algunas de ellas el llamado grosor del olvido, un grosor crítico sobre el cual la agregación atómica se hace independiente de las partes originales de la superficie y se mantiene apoyado en montículos y columnas que ya se habían creado. Aunque, finalmente, al tocarse las estructuras o este espesor de olvido, el patron inicial desaparece y se propicia un crecimiento homogéneo.

Estos resultados, probados experimentalmente analizando el crecimiento nanocolumnar de películas delgadas de dióxido de silicio (SiO2), no solo arrojan un poco de luz sobre una dinámica concreta entre átomos cuando se agregan a superficies rugosas, sino que también permiten entender el crecimiento de diferentes capas con una composición y una porosidad propias. (Fuente: Universidad de Sevilla (UCC+i US))