Materiales analizados por primera vez a presiones del centro de Urano

Las estructuras y propiedades de los materiales a presiones y temperaturas extremadamente altas siguen siendo en gran medida "terra incógnita". - TIMOFEY FEDOTENKO.

   MADRID, 12 May. (EUROPA PRESS) -

   Por primera vez se ha logrado generar y analizar simultáneamente materiales bajo presiones de compresión de más de un terapascal, propias del núcleo de Urano y tres veces las del centro de la Tierra.

   En Nature, los investigadores liderados por la Universidad de Bayreuth presentan el método que han desarrollado para la síntesis y el análisis estructural de nuevos materiales, que ha ampliado los límites de la investigación de alta presión y alta temperatura en dimensiones cósmicas.

   Los modelos teóricos predicen estructuras y propiedades muy inusuales de los materiales en condiciones extremas de presión y temperatura. Pero hasta ahora, estas predicciones no se pudieron verificar en experimentos a presiones de compresión de más de 200 gigapascales. Por un lado, son necesarios requisitos técnicos complejos para exponer muestras de materiales a presiones tan extremas y, por otro lado, faltaban métodos sofisticados para realizar análisis estructurales simultáneos.

   Por lo tanto, los experimentos publicados en Nature abren dimensiones completamente nuevas para la cristalografía de alta presión: ahora se pueden crear y estudiar materiales en el laboratorio que existen, si es que existen, solo bajo presiones extremadamente altas en la inmensidad del universo.

   "El método que hemos desarrollado nos permite por primera vez sintetizar nuevas estructuras materiales en el rango de terapascales y analizarlas in situ, es decir, mientras el experimento aún se está ejecutando. De esta manera, aprendemos sobre estados previamente desconocidos, propiedades y estructuras de cristales y puede profundizar significativamente nuestra comprensión de la materia en general. Se pueden obtener conocimientos valiosos para la exploración de planetas terrestres y la síntesis de materiales funcionales utilizados en tecnologías innovadoras", explica en un comunicado el profesor Leonid Dubrovinsky del Geoinstituto de Baviera (BGI) en la Universidad de Bayreuth, el primer autor de la publicación.

   En su nuevo estudio, los investigadores muestran cómo han generado y visualizado in situ nuevos compuestos de renio utilizando el método ahora descubierto. Los compuestos en cuestión son un nuevo nitruro de renio y una aleación de renio y nitrógeno. Estos materiales se sintetizaron bajo presiones extremas en una celda de yunque de diamante de dos etapas calentada por rayos láser. La difracción de rayos X de un solo cristal de sincrotrón permitió una caracterización química y estructural completa.