Desafiando las leyes de la naturaleza, los científicos hacen que lossupercristales se conviertan en realidad

Un equipo de físicos utilizó láseres para crear «supercristales», incluso cuando las estructuras luchaban por no existir en absoluto.

Su logro: frustrar los intentos de un material altamente ordenado de formar estructuras más simples y luego usar la energía de los pulsos del láser para hacer estallar el material frustrado en un estado más complejo y supercristalino.

En la ciencia de los materiales, la materia puede existir en cualquier número de diferentes estados cristalinos y no cristalinos. Y a veces, cuando esa materia pasa de un estado a otro, se detiene brevemente en un estado intermedio que normalmente no existe en la naturaleza. Entre estos exóticos y fugaces estados? Estructuras supercristalinas. [¿Qué es eso? Tus preguntas de física contestadas]

Un cristal es un material cuyos átomos o moléculas se han organizado en un patrón repetitivo. Cada paso en ese patrón, cada pieza del rompecabezas que forma el cristal, se llama célula unitaria. Estos llamados supercristales son especiales porque las unidades de su estructura cristalina son mucho más grandes que las que se encuentran en cualquier cristal natural – en este caso, hasta un millón de veces más grandes que los cristales normalmente formados por los químicos que componen el supercristal.

En el nuevo estudio, los físicos colocaron dos materiales, titanato de plomo y titanato de estroncio, uno encima del otro, de tal manera que cada material frustró los intentos del otro de organizarse en un cristal a pequeña escala. ¿El resultado? Muchos estados de cristal desordenados, irregulares y no cristalinos se dispersaron aleatoriamente a través de las capas.

Pero después de una rápida descarga de luz láser azul, las capas se reorganizaron. La explosión del láser añadió energía al sistema que llevó al cristal a un estado de organización, el único tipo de organización posible con unidades de cristal a pequeña escala que se han visto frustradas. Una vasta y repetitiva estructura 3D apareció en todo el material, mucho más grande que la estructura que aparece en otros cristales. Los científicos pudieron observar esta estructura usando un segundo destello de luz de baja intensidad.

Era el tipo de estructura que podría existir fugazmente cuando un material se desplaza de un estado a otro, pero no una que uno esperaría que persistiera a largo plazo. Sin embargo, los investigadores demostraron que este supercristal sobrevivió en condiciones de temperatura ambiente cálida.

Los resultados fueron publicados el 18 de marzo en la revista Nature Materials.

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Publicado originalmente en Misterius.net .

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