viernes, 7 de junio de 2013

Hidrógeno denso desde una nueva perspectiva

El hidrógeno es el elemento más abundante del universo. La forma en que responde bajo temperaturas y presiones extremas es crucial para nuestra comprensión de la material y la naturaleza de los planetas ricos en hidrógeno. Un nuevo trabajo de unos investigadores de Carnegie usando intensa radiación infrarroja arroja luz sobre este material fundamental a presiones extremas y revela los detalles de una sorprendente nueva forma de hidrógeno sólido.

Bajo condiciones normales, el hidrógneo es un gas consistente en moléculas diatómicas. Las moléculas de hidrógeno comienzan a cambiar a medida que se incrementa la presión. Estas diferentes formas se denominan fases y el hidrógeno tiene tres fases sólidas conocidas. Se ha especulado que a altas presiones incluso el hidrógeno se transforma en metal, lo cual significa que conduce la electricidad. Incluso podría convertirse en un superconductor o un superfluido que nunca se congele, un estado de la materia completamente nuevo y exótico.

En un nuevo trabajo, el equipo de geofísicos de Carnegie examinó la estructura, enlaces y propiedades electrónicas de hidrógeno altamente comprimido usando intensa radiación infrarroja. El equipo descubrió una nueva forma de ser estable a una presión desde 2,2 millones de veces la presión atmosférica y alrededor de 80º F hasta al menos 3,4 millones de veces la presión atmosférica y alrededor de -100º F.

El experimento reveló que el hidrógeno toma una forma bajo estas condiciones que difiere notablemente de sus otras estructuras conocidas. La nueva fase tiene dos tipos muy diferentes de moléculas en su estructura. Un tipo de molécula interactúa muy débilmente con sus moléculas vecinas, inusual para moléculas bajo este tipo de muy alta comprensión. El otro tipo de molécula enlaza con sus vecinas, formando sorprendentes hojas planas.

Las medidas también muestran que el hidrógeno sólido bajo estas condiciones está en la frontera entre un semiconductor, como el silicio, y un semimetal, como el grafito. Los resultados refutan las afirmaciones previas acerca de que el hidrógeno forma un denso metal atómico a dichas presiones y temperaturas.

Via Carnegie Science

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