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Ciencia.-Copos de nieve metálicos prueban la nueva ingeniería a nanoescala

Científicos de Nueva Zelanda y Australia que trabajan a nivel de átomos han creado algo tan inesperado como pequeños copos de nieve metálicos.

MADRID, 9 (EUROPA PRESS)

Se trata de un experimento que 'persuade' a los átomos individuales para que cooperen está conduciendo a una revolución en la ingeniería y la tecnología 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 níquel, 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 permanecía líquido.

El equipo de Nueva Zelanda, parte del Instituto MacDiarmid de Materiales Avanzados y Nanotecnología, 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 líquido es muy importante", dice en un comunicado la profesora Nicola Gaston, de la Universidad de Auckland. "Eso es novedoso porque generalmente pensamos que los líquidos carecen de estructura o que solo tienen una estructura aleatoria".

Las interacciones entre las estructuras atomísticas de los diferentes metales y el galio líquido hacen que surjan cristales de formas diferentes, según demostraron los científicos.

Los cristales incluían cubos, varillas, placas hexagonales y formas de copos de nieve de zinc. La simetría 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. "Así es como la naturaleza produce nanopartículas, 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".

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