Copos de nieve metálicos prueban la nueva ingenierÃa a nanoescala
CientÃficos de Nueva Zelanda y Australia que trabajan a nivel de átomos han creado algo tan inesperado como pequeños copos de nieve metálicos.
Se trata de un experimento que 'persuade' a los átomos individuales para que cooperen está conduciendo a una revolución en la ingenierÃa y la tecnologÃa a través de los nanomateriales.
Las estructuras a nanoescala pueden ayudar a la fabricación electrónica, hacer que los materiales sean más fuertes pero más livianos o ayudar a la limpieza ambiental al unirse a las toxinas.
Para crear nanocristales metálicos, el equipo investigador ha estado experimentando con galio, un metal plateado suave que se usa en semiconductores y, de manera inusual, se licua justo por encima de la temperatura ambiente.
Sus resultados se acaban de publicar en la revista Science.
El equipo australiano, de la Universidad de Nueva Gales del Sur, trabajó en el laboratorio con nÃquel, cobre, zinc, estaño, platino, bismuto, plata y aluminio. Los metales se disolvieron en galio a altas temperaturas. Una vez enfriado, los cristales metálicos emergieron mientras el galio permanecÃa lÃquido.
El equipo de Nueva Zelanda, parte del Instituto MacDiarmid de Materiales Avanzados y NanotecnologÃa, un Centro Nacional de Excelencia en Investigación, llevó a cabo simulaciones de dinámica molecular para explicar por qué surgen cristales de diferentes formas a partir de diferentes metales.
"Lo que estamos aprendiendo es que la estructura del galio lÃquido es muy importante", dice en un comunicado la profesora Nicola Gaston, de la Universidad de Auckland. "Eso es novedoso porque generalmente pensamos que los lÃquidos carecen de estructura o que solo tienen una estructura aleatoria".
Las interacciones entre las estructuras atomÃsticas de los diferentes metales y el galio lÃquido hacen que surjan cristales de formas diferentes, según demostraron los cientÃficos.
Los cristales incluÃan cubos, varillas, placas hexagonales y formas de copos de nieve de zinc. La simetrÃa de seis ramas del zinc, con cada átomo rodeado por seis vecinos a distancias equivalentes, explica el diseño del copo de nieve.
"En contraste con los enfoques de arriba hacia abajo para formar nanoestructuras, cortando material, este enfoque de abajo hacia arriba se basa en el autoensamblaje de los átomos", dice Gaston. "Asà es como la naturaleza produce nanopartÃculas, y es menos derrochador y mucho más preciso que los métodos de arriba hacia abajo".
A su juicio, la investigación ha abierto un camino nuevo e inexplorado para las nanoestructuras metálicas. "También hay algo genial en crear un copo de nieve metálico".
