Conducta extraña de materiales cuando se les somete a una presión muy fuerte

Unos científicos han descubierto que, contrariamente a lo que indican las leyes físicas y químicas habituales, la estructura de algunos materiales no se condensa a presiones ultraelevadas. En realidad, forma una especie de armazón poroso que se llena de moléculas de gas.

Así lo ha constatado un equipo internacional de expertos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología en Rusia, la de Linköping en Suecia y la de Bayreuth en Alemania.

Estos investigadores observaron la formación de un armazón poroso lleno de moléculas de gas, cuando colocaron muestras de hafnio, tungsteno y osmio, junto con nitrógeno, en una celda de yunque de diamante a una presión de un millón de atmósferas.

Los científicos creen que fue la combinación entre la presión y la presencia del nitrógeno lo que influyó en la formación de una estructura porosa en la red cristalina.

Tal como subraya Igor Abrikosov, del equipo de investigación, el nitrógeno en sí mismo es bastante inerte y sin la presión ultraelevada no reaccionaría con estos metales de ninguna manera. Los materiales sin nitrógeno simplemente se condensarían en una celda de yunque de diamante. Sin embargo, su combinación con este a presión ultraelevada dio un resultado sorprendente: algunos de los átomos de nitrógeno formaron una especie de armazón de refuerzo en los materiales, permitiendo la formación de poros en la red cristalina. En consecuencia, moléculas adicionales de nitrógeno entraron en los espacios.

El profesor Igor Abrikosov. (Foto: Maria Brodskaya, NUST MISIS)

El experimento de alta presión con la celda de yunque de diamante se llevó a cabo inicialmente de forma física por parte de los miembros del equipo de Suecia y Alemania, y luego sus resultados fueron confirmados por el modelado teórico en la supercomputadora de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología en Rusia. (Fuente: NCYT de Amazings)