Científicos han utilizado metal líquido para un experimento con cristales. Ha sido todo un éxito

Pensar en que un cristal brota dentro de un metal líquido puede parecer una escena psicodélica surgida de un anime, pero la realidad es bien distinta. Sabemos que un equipo de la Universidad de Sídney lo ha conseguido gracias a una técnica de rayos X capaz de atravesar uno de los materiales más opacos que existen. Y este es un avance clave para diseñar materiales que podrían impulsar la producción de hidrógeno y la computación cuántica.

Cristales que nacen en metal líquido

El experimento, publicado en la revista científica Nature Communications, ha conseguido recopilar una colección de imágenes tridimensionales que muestran cómo se forman y expanden delicadas estructuras de platino en el interior de una gota metálica. Pero, más allá del espectáculo visual este ha sido reto colosal. Ese material tan opaco al que nos referíamos anteriormente es el galio, que no solo es extremadamente denso, sino que bloquea por completo la visión de cualquier microscopio convencional.

Según explica el profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, perteneciente a la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular, en el comunicado publicado en la página web de la Universidad de Sídney: "para ver cómo se pueden aprovechar los metales líquidos para dar forma al futuro de los materiales inteligentes e identificar aquellos que juegan papeles importantes en las fuentes de energía, necesitamos comprender sus propiedades metálicas y químicas, por dentro y por fuera".

Estas son las estructuras creadas en el interior del galio

A través de una técnica conocida como tomografía axial computarizada, la misma tecnología que se usa en hospitales para ver los órganos internos, se pudo reconstruir un modelo 3D de la aleación de galio y platino y seguir en tiempo real el crecimiento de cristales con forma de varillas. Pero, ¿qué utilidad puede tener este experimento? Los científicos aseguran que gracias a esos cristales metálicos se puede, por ejemplo, construir un electrodo capaz de producir hidrógeno de forma eficiente.

Además, controlar el crecimiento de estos cristales puede ser muy útil para fabricar componentes cuánticos, ya que en esa tecnología cualquier mínima variación en la estructura puede afectar al resultado. Dado que la precisión necesaria es extrema, este estudio puede ser imprescindible para el devenir de esta computación vanguardista. Y aquí el protagonista es el galio.

Este es un elemento que a temperatura ambiente parece un metal sólido, pero basta acercarlo al calor del cuerpo para que se funda. Esa doble vertiente, entre un líquido y un sólido, lo convierte en un laboratorio perfecto para explorar nuevas arquitecturas químicas. Además, es capaz de absorber otros metales igual que el agua disuelve azúcar. Es cuando la mezcla se satura, cuando los metales que sobran se cristalizan.

Un ejemplo más de estructuras con forma de varilla en el interior del galio

En este experimento, los investigadores disolvieron pequeñas esferas de platino en galio a unos 500 ºC. Después enfriaron el líquido para activar el proceso de cristalización y, a través de la mencionada tomografía, analizaron el interior de una gota de esa aleación. Ahí fue cuando observaron cómo, durante el enfriamiento, las varillas de cristal comenzaban a surgir.

Por el momento, nuestra tecnología solo nos permite obtener imágenes de baja resolución. Sin embargo, los investigadores confían en que las próximas generaciones de sistemas de rayos X mejorarán y revelarán muchos más detalles del proceso. Hemos podido ser testigos del nacimiento de nuevos materiales dentro de un metal líquido y continuamos demostrando que la exploración de nuestra realidad aún nos permite sorprendernos y explorar nuevos territorios. Incluso cuánticos.