FÍSICA

Los cuasicristales se forman en el espacio

Un equipo de investigadores prueba la hipótesis que dice que estas estructuras no se forman en la Tierra, sino que proceden de colisiones entre asteroides del Sistema Solar.

Imagen micrscópica del meteorito de Khatyrka con estructuras de cuasicristales
Imagen micrscópica del meteorito de Khatyrka con estructuras de cuasicristales Paul J. Steinhardt et al.

La inmensa mayoría de los cristales (no los vidrios) se basan en los pilares del orden y la periodicidad. Ejemplos recurrentes son la sal común (que son cristales de cloruro de sodio) o el diamante (formado por carbono puro). Pero en 1982 Dan Shechtman fue tomado por poco menos que loco cuando afirmó haber descubierto una estructura de aluminio-manganeso que poseía un patrón que no se repetía, y en el que aparecía una simetría icosaédrica, algo archiprohibido en la teoría cristalográfica. En 2011 Shechtman recibiría el premio Nobel de química en solitario por su descubrimiento.

Este tipo de geometría prohibida era conocida por los musulmanes y ejemplos de ella los podemos encontrar en lugares tan alejados como la Alhambra en Granada o el Santuario de los Imames en Isfahán (Irán). Sin embargo, hasta 2011 no se encontró una muestra natural de cuasicristal; si bien en 2009 se había encontrado una pequeña muestra en la colección de la Universidad de Florencia, etiquetada originalmente de forma errónea.

Hasta 2011 no se encontró una muestra natural de cuasicristal

Desde el descubrimiento de Shechtman se han fabricado varios cuasicristales en el laboratorio y más allá. Las propiedades de algunos de ellos han hecho que lleguen a comercializarse como recubrimientos de sartenes antiadherentes o como componentes de las luces LED. La única muestra natural encontrada en su entorno procede de un meteorito y se halló en un remoto río siberiano; por su estructura se bautizó como icosaedrita.

Ahora, un equipo dirigido por Paul Steinhardt, de la Universidad de Princeton (EE.UU.) - la misma persona que describió matemáticamente los cuasicristales y los bautizó en 1983, y que participó en la identificación de la muestra italiana y el hallazgo del mineral siberiano - ha intentado comprobar la hipótesis que dice que estas estructuras no se forman en la Tierra, sino que proceden de colisiones entre asteroides del Sistema Solar.

Steinhardt disparó una bala de tántalo a más de 3200 km/h a distintos blancos

Para hacerlo el equipo disparó una bala de tántalo a más de 3200 km/h a distintos blancos, entre ellos olivino y una muestra de meteorito de hierro-níquel, con la idea de replicar un impacto a alta velocidad entre objetos en el espacio.

La onda de choque que atraviesa el mineral diana fuerza a que se forme un cuasicristal de una estructura muy similar a la icosaedrita, lo que viene a reforzar la idea de que los cuasicristales se forman en choques espaciales. Respecto al mecanismo de formación, no tenemos ni idea. Aún.

Referencia: Paul D. Asimow, Chaney Lin, Luca Bindic, Chi Maa, Oliver Tschaunere, Lincoln S. Hollisterg, and Paul J. Steinhardt (2016) Shock synthesis of quasicrystals with implications for their origin in asteroid collisions PNAS doi: 10.1073/pnas.1600321113

* Este artículo es parte de ‘Proxima’, una colaboración semanal de laCátedra de Cultura Científica de la UPV con Next. Para saber más, no dejes de visitar el Cuaderno de Cultura Científica.


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