Una sustancia más dura que el diamante

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Probablemente todos hayamos escuchado hablar de los científicos volviéndose locos intentando crear sustancias más duras que el diamante. Uno podría preguntarse para qué, y si no estamos presenciando una chifladura más de personas demasiado inteligentes que se divierten poniendo retos a la naturaleza por simple capricho.

Pero no es así.

El diamante era, hasta hace poco, la sustancia más dura sobre la Tierra. Sin embargo, no es lo suficientemente resistente si lo comparamos con las presiones que se ejercen en el centro de la Tierra, de otros planetas y de las mismas estrellas. Y para estudiar lo que ocurre en dichos sitios es preciso crear sustancias que no se destruyan ahí. La doctora Natalia Dubrovinskaia es una autoridad en dicha materia y la primera en crear un material más fuerte que el diamante, aunque hubo muchos otros intentos

El diamante (del griego adámas: irrompible) está compuesto de moléculas de carbono, mientras que el grafito (aquello con lo que escribimos a lápiz) tiene las mismas moléculas, pero dispuestas de forma distinta. Mientras que en el diamante forman pirámides tetraédricas, en el grafito forman hexágonos y esta estructura es la que confiere a los diamantes su extraordinaria dureza.

Sin embargo, no es suficiente.

En el centro de la Tierra hay presiones de alrededor de 360 Giga Pascales (GPa), mientras que el diamante soporta sólo 120 GPa. Durante mucho tiempo se pusieron todas las esperanza en una sustancia cristalina compuesta a partes iguales de átomos de Nitrógeno y de Boro, llamada Nitruro de Boro, pero al final no consiguió derrotar al diamante. En 2015 se desarrolló el Q-carbon, otra forma de carbono en cuya producción intervenían rayos láser y congelamiento extra rápido, pero aunque posee gran dureza y algunas características excepcionales, fue nuevamente superado por el viejo y conocido diamante. Fue hasta este año, 2016, cuando la doctora Natalia Dubrovinskaia entró en escena con un material llamado “Esferas Nanocristalinas de Diamante”.

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(Foto: Nitruro de Boro)

Esta nueva sustancia (que necesita un mejor nombre), puede tolerar hasta 460 GPa de presión y sobrevive aún a 1,000 GPa. Y no sólo eso, sino que este material en finas partículas es absorbido por la piel por lo que podría servir como vehículo para la administración de medicamentos y, además, se sabe que favorece la regeneración del hueso (Un hueso hecho de diamante nanocristalino dejaría en vergüenza el Adamantium de Wolverine).

Y no solo eso, sino que podrían crearse instrumentos que resistieran las presiones dentro del centro de nuestro planeta y, por primera vez, poder ver exactamente qué es lo que está pasando ahí.

Para darnos una idea de la dureza de este material, es equivalente a una sustancia que no se deformaría ni siquiera con la presión de 3,000 elefantes africanos equilibrados sobre un tacón de aguja.

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(Foto: Natalia Dubrovinskaia)

Sin embargo, y si se quiere investigar aún más lejos (digamos en planetas mayores que la Tierra, como Júpiter), deberíamos crear sustancias que resistieran los 4,500 Giga Pascales que hay en el centro del gigante rojo.

Materiales más resistentes y a precios adecuados equivaldrían a instrumentos más duraderos, más delgados y más resistentes de lo que hemos soñado jamás.

Si puedo permitirme un ejemplo del camino que podría tomar la evolución tecnológica: Se nos prometen baterías tres veces más potentes y más delgadas, Se habla de lo compacta que puede hacerse la memoria flash, de las innovaciones en miniaturización de microcircuitos y de nuevos materiales más resistentes. Si ponemos todo esto junto, estamos hablando de una laptop de un par de milímetros de grueso con autonomía de un par de días en la batería y tan resistente a la torsión y a los golpes que podríamos llevarla bajo el brazo pues pesaría menos de 400 gramos y, literalmente, sentarnos sobre ella si fuera necesario. Suena bien, ¿verdad?

Fuente: BBC

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