Apretando materiales para incrementar su volumen.

Apretando materiales para incrementar su volumen.

Hay muchas cosas que nos caracterizan como especie, sin embargo, una de las más fascinantes que tenemos es creer de manera aferrada en que lo imposible lo podemos volver posible y bajo este esquema, el laboratorio Nacional Argonne de Estados Unidos parece estar desafiando las leyes de la física.

El grupo de investigadores que participan en el proyecto han encontrado la forma de aplicar presión a un material para hacer que este, en lugar de comprimirse ¡S  E   E  X  P  A  N  D  A!

Debido a que este comportamiento parece imposible, Chapman y sus colegas pasaron muchos años probando el material, hasta que lo imposible se volvió posible.

“Los enlaces del material se rearreglan completamente,” comentó Chapman. “Esto simplemente me asombra por completo”.

El descubrimiento hará más que reescribir los libros de texto de ciencia; este podría duplicar la variedad de materiales de estructura porosa disponibles para manufactura, la atención a la salud y la sostenibilidad ambiental.

Los investigadores usan este tipo de materiales de estructura, que tienen agujeros tipo esponja en su estructura, para atrapar, almacenar y filtrar materiales. La forma de los agujeros, los hace selectivos a moléculas específicas, permitiendo su uso como filtro de agua, sensores químicos y un almacén compresible para el secuestro de dióxido de carbono en celdas de combustible de hidrógeno. Mediante la adaptación de las tasas de liberación, los investigadores podrían adaptar estas estructuras para mandar fármacos e iniciar reacciones químicas para la producción de muchas cosas; que van desde comida hasta plásticos.

Para lograr esto, los investigador ponen zinc de cianuro en un yunque de diamante, en donde aplican presiones altas de entre 0.9 y 1.8 gigapascales (De 9 mil a 18 mil veces la presión de la atmósfera) y mediante el uso de diferentes fluidos alrededor del material, se aprieta. Esto permite crean cinco nuevas fases de material, dos de las cuales retienen la nueva habilidad porosa a presión normal. El tipo de fluido que se use, determina la forma de los poros tipo esponja.

Esta es la primera vez que la presión hidrostática se usa para la creación de materiales densos con estructuras atómicas interpenetradas a materiales porosos.

“Mediante la aplicación de presión, fuimos capaces de transformar un material normal que no es poroso y se encuentra normalmente denso a un nuevo rango de materiales porosos que pueden soportar el doble de cosas” comentó Chapman.

Los investigadores continuaran probando esta nueva técnica con otros materiales.

Imagen: Una esponja común colocada solo con fines de imaginación.

Fuente en el Laboratorio Nacional Argonne 

Artículo en el Journal of the American Chemical Society

via Tumblr http://historiascienciacionales.tumblr.com/post/53029733927