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» » ¿Cómo metalizar el hidrógeno?

Referencia: Carnegie.Institution.for.Science, 29 de julio 2013

El hidrógeno es engañosamente simple. Tiene un solo electrón por átomo, pero dado al poder del sol y de la mayor parte del universo observado, se ve expuesto de forma natural a toda una gama de presiones y temperaturas existentes en todo el cosmos. No obstante, los investigadores aún siguen queriendo entender los aspectos más básicos de sus diversas formas en condiciones de alta presión.

Hay dificultades experimentales contribuyen al desconocimiento acerca de las formas de hidrógeno. La contención de hidrógeno en altas presiones y la competencia entre sus muy similares estructuras juegan su papel para esa relativa falta de conocimiento.


En altas presiones, se predice que el hidrógeno se transforma en un metal, lo que significa que conduce la electricidad. Uno de los objetivos principales de la investigación de alta presión, que se remonta a la década de 1930, ha sido la de obtener un estado metálico del hidrógeno. Ha habido recientes afirmaciones de conversiones a metal del hidrógeno a temperatura ambiente, pero son controvertidas.

Este nuevo trabajo de un equipo en el Laboratorio Geofísico de Carnegie, añade una comprensión significativa de los comportamientos bajo presión de este vital elemento. El trabajo ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences y en Physical Review B.

Los nuevos cálculos teóricos de Ronald Cohen, Ivan Naumov y Russell Hemley, de Carnegie, indican que bajo una alta presión, el hidrógeno adquiere una serie de estructuras de capas como las retículas de los nidos de abeja, similar al grafito. Según sus predicciones de las capas, las cuales son como las hojas de carbono que forman el grafeno, lo hacen un metal transparente, muy pobre. Como resultado, su firma es difícil de detectar.

"La dificultad de su detección significa que, la línea entre el el hidrógeno metálico y no metálico es, probablemente, más borrosa de lo que se había supuesto previamente", señaló Cohen: "Nuestros resultados ayudarán a las pruebas experimentales con el hidrógeno metálico, utilizando técnicas avanzadas que implican la reflexión de la luz."


- La investigación de ambos documentos fue apoyada por EFree, Energy Frontier Research Center, financiado por el Departamento de Ciencias Básicas de Energía de EE.UU., la Fundación Nacional de Ciencias y el Department of Energy/National Nuclear Security Administration de EE.UU.
- Imagen: Se predice una absorción óptica de un 1 μm de hidrógeno en una celda con yunque de diamante de alta presión, para diferentes estructuras de cristal, a una presión de 300 GPa (3 millones de veces la atmósfera normal, similar a la presión en el centro de la Tierra).
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Editor del blog Pedro Donaire

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