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Los elementos pueden ser sólidos y líquidos al tiempo

  • Potasio en aceite de parafina. FOTO: Jurii/Wikimedia Commons, CC BY 3.0
    Potasio en aceite de parafina. FOTO: Jurii/Wikimedia Commons, CC BY 3.0
Helena Cortés Gómez | Publicado el 07 de mayo de 2019

A través de inteligencia artificial un equipo de científicos de la Universidad de Edimburgo han confirmado la existencia de un insólito nuevo estado de la materia, uno en el que los átomos de potasio muestran propiedades tanto sólidas como líquidas al mismo tiempo.

Los investigadores usaron poderosas simulaciones por computadora para estudiar la existencia del estado, conocido como el estado de cadena fundida. Simular cómo se comportan hasta 20.000 átomos de potasio en condiciones extremas reveló que las estructuras formadas representan el nuevo estado estable de la materia. No obstante hasta ahora, no se tiene claro si las estructuras inusuales representaban un estado distinto de la materia, o si existen como etapas de transición entre dos estados distintos.

Si de algún modo pudieras arrancar un trocito de dicho material, probablemente se parecería a un bloque sólido del que se filtra potasio fundido que finalmente se disuelve.

Andreas Hermann, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Edimburgo, quien dirigió el estudio, dijo en comunicado de prensa: “El potasio es uno de los metales más simples que conocemos, pero si lo aprietas, se forman estructuras muy complicadas. Hemos demostrado que este estado inusual pero estable, es en parte sólido y en parte líquido. Recrear este estado en otros materiales podría tener todo tipo de aplicaciones “.

La aplicación de altas presiones y temperaturas al potasio, un metal simple, crea un estado en el que la mayoría de los átomos del elemento forman una estructura de red sólida, según los hallazgos. Sin embargo, la estructura también contiene un segundo conjunto de átomos de potasio que están en una disposición fluida.

Según las investigaciones, se cree que más de media docena de elementos, incluidos el sodio y el bismuto, son capaces de existir en el estado recién descubierto.

Aunque los átomos en el material físico existen típicamente en uno de tres estados: sólido, líquido o gaseoso; investigaciones han revelado, sin embargo, que algunos elementos pueden, cuando se someten a condiciones extremas, asumir las propiedades de los estados sólido y líquido.

El estudio, publicado en la revista Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias , fue apoyado por el Consejo Europeo de Investigación y el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Físicas. El trabajo se llevó a cabo en colaboración con científicos de la Universidad Xi’an Jiantong en China.

Otros estados exóticos de la materia

Condensado de Bose-Einstein: Solo se forma a temperaturas cercanas al cero absoluto. Todos los átomos de la materia empiezan a actuar como una sola partícula.

Plasma: Una forma supercaliente de gas en el que los núcleos atómicos están separados de sus electrones, lo que significa que pueden generar y pueden verse afectados por campos magnéticos y eléctricos.

Superconductividad: Un estado al que se llega cuando determinados metales se enfrían hasta temperaturas bajas y la electricidad puede moverse a través de ellos sin resistencia.

Superfluido: Un líquido enfriado hasta casi el cero absoluto, de forma que puede fluir sin fricción e incluso subir por las paredes de un recipiente y filtrarse afuera.

Materia degenerada: Solo se presenta bajo presiones extremadamente altas obtenidas en enanas blancas y estrellas de neutrones, dos tipos de estrellas muertas.

Contexto de la Noticia

Helena Cortés Gómez

Periodista, científica frustrada, errante y enamorada de los perros. Eterna aprendiz.

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