Descubren cuasicristales de origen humano: un elemento solo presente en los meteorítos

Universidad 17 de mayo de 2021 Por El Objetivo
Geólogos hallaron un material en la arena fundida por ‘Trinity’, la primera bomba nuclear detonada en el amanecer del 16 de julio de 1945 la zona norte de Nuevo México, Estados Unidos.
Bomba nuclear
La prueba Trinity fue la primera prueba de un arma nuclear por los Estados Unidos Foto: gentileza

La prueba Trinity fue la primera prueba de un arma nuclear por los Estados Unidos. Tuvo lugar el lunes 16 de julio de 1945. Fue la primera explosión de la historia de un arma de este tipo. La bomba detonada usaba como material fisionable plutonio, igual que la lanzada más tarde sobre Nagasaki, Japón.

La geología tuvo que esperar 76 años para descubrir que aquel día surgió el primer cuasicristal antropogénico. En estado natural, este tipo de material extremadamente raro solo se ha visto en meteoritos.

En los cristales, las moléculas y átomos se organizan siguiendo 230 patrones que se repiten de forma periódica, ni uno más y ni uno menos. Pero en 1982, el científico israelí Dan Shechtman creó sin pretenderlo un material que es tan organizado y estable como un cristal, pero su estructura atómica sigue patrones no periódicos. Era el primer cuasicristal que se conocía.

En 2011, el científico italiano Luca Bindi encontró en un meteorito caído en Siberia hace 15.000 años un material cuya simetría se organizaba mediante icosaedros (poliedros de 20 lados). Era el primer cuasicristal hallado en la naturaleza. Unos años más tarde, el propio Bindi descubrió otra estructura cuasicristalina en el mismo meteorito, llamado decagonita, porque sus átomos ocupan el espacio en decágonos. Y ahora el científico transalpino lo ha vuelto a hacer. Esta vez descubriendo el primero creado por los humanos.

“Las condiciones bajo las que los dos cuasicristales se formaron, probablemente en las colisiones entre asteroides en el espacio en los inicios del sistema solar, son comparables a aquellas producidas durante las explosiones atómicas”, dice Bindi según lo publica El País. Por eso decidió estudiar el material que se formó durante la prueba Trinity. Aquel día de julio de 1945, la bomba creó un cráter de 1,4 metros de profundidad y 80 metros de ancho. La temperatura alcanzada superó los 1.500º y la presión osciló entre los 5 y los 8 gigapascales. Tales extremos vaporizaron la capa superficial de arena, fundiéndola. Ahí nació la trinitita, un material formado fundamentalmente por cuarzo y feldespato de color verde pálido. Algo similar sucedió en Hiroshima, donde buena parte de la ciudad acabó convirtiéndose en arena de playa.

Pero en el desierto de Alamogordo (Nuevo México EEUU), donde explotó la primera bomba, hay otra trinitita más escasa que es de color rojo. El tono se lo presta el cobre presente. ¿De dónde obtuvo el metal? Con la arena, se fundieron y mezclaron también los cables de comunicaciones (hechos de cobre) y la torre metálica desde la que cayó la bomba. La primera trinitita es un vidrio, es decir amorfa. La segunda, la roja, es la que acaba de identificar Bindi como un cuasicristal, una investigación publicada en PNAS. Este material, aún por nombrar tiene simetrías de base 2 y 3, como los cristales, pero también pentagonales, lo que lo descarta como tal.

La cristalógrafa de la facultad de ciencias de la Universidad Complutense de Madrid (UCM) Victoria López-Acevedo recuerda que “es imposible que haya una distribución pentagonal que también sea periódica”. De ahí la relevancia del trabajo de Bindi, los cuasicristales son extremadamente raros y hay más de laboratorio que naturales identificados. “Eso se debe a las condiciones de estabilidad extremas. Los diamantes necesitan altas temperaturas y elevada presión y con los cuasicristales tienen ser mucho mayores”, detalla. De origen natural, además de los del meteorito, se ha teorizado que alguna de las fulguritas, los materiales sólidos generados tras la caída de un rayo, pudiera tener una estructura cuasicristalina.

Fuente: El País

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