Hidrógeno – ¿El metal?

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El compuesto basado en hidrógeno SiH4(H2)2 puede ser un sistema útil en el cual explorar el hidrógeno metálico. Crédito: Imagen con copyright de la Sociedad Física Americana [Ilustración: Alan Stonebraker after T. Strobel et al.]

El hidrógeno es el más común de los elementos del universo y es un gas aislante. El hidrógeno también es el más simple de los elementos: contiene un protón y un electrón.

Pero a altas presiones el hidrógeno puede transformarse en un superconductor y los científicos de la Institución Carnegie en Washington D.C, dicen que han descubierto un compuesto basado en hidrógeno que podría ser de ayuda en la búsqueda de formas metálicas y superconductoras de hidrógeno.

Debido a que el hidrógeno es tan ligero, la teoría cuántica dice que tendrá una energía significativa incluso cuando se enfríe a temperaturas muy bajas. Esto es por lo que el hidrógeno sólo se solidifica a apenas 14 grados por encima del cero absoluto.

Los científicos predijeron que debería ser posible formar un metal a partir del hidrógeno, pero que las presiones requeridas para ello – unas cuatro millones de atmósferas – superan a las del centro de la Tierra.

Formando compuestos de hidrógeno con otros elementos como el silicio (Si) es posible crear formas bastante densas de hidrógeno que se convierten en metales a presiones más accesibles experimentalmente. De hecho, SiH4 se convierte en un metal a aproximadamente una décima parte de la presión necesaria para hacer hidrógeno metálico puro, y un superconductor a aproximadamente 1 millón de atmósferas.

En su artículo, Timothy Strobel, Maddury Somayazulu, y Russell Hemley presentan experimentos extensivos a altas presiones en una mezcla de SiH4 y H2. A presiones de apenas ~ 7.5 GPa, descubrieron un nuevo compuesto – SiH4(H2)2 – en el cual los enlaces de hidrógeno eran inusualmente débiles y podía convertirse en un metal a presiones mayores.

El objetivo final de tales estudios es generar condiciones bajo las cuales el hidrógeno se convierte de forma efectiva en un metal, y con suerte un superconductor, a presiones menores de las requeridas para el hidrógeno sólido puro.

Se informa de los resultados en la revista Physical Review Letters.


Fecha Original: 3 de agosto de 2009
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