California: equipo internacional descubre nuevas propiedades físicas del oro

Un grupo internacional de científicos, coordinados por una universidad británica, descubrieron algunas de las propiedades secretas del oro.

Los expertos realizaron una serie de experimentos “innovadores” sobre el metal precioso y su punto de fusión, y al exponerlo a temperaturas extremas, los resultados los dejaron perplejos.

Durante las pruebas, utilizaron láseres de gran potencia para calentar el oro a altas temperaturas y así luego observar los resultados a nivel atómico.

En contra de lo que se creía, el metal dejó de derretirse y, en cambio, se volvió más rígido y pesado luego de alcanzar una determinada temperatura.

Por tal motivo, se necesitaron cantidades cada vez mayores de energía (calor) para lograr el punto de fusión.

Los láseres que utilizaron se denominan láseres de femtosegundo y funcionan en escalas de tiempo ultrarrápidas, en las que un femtosegundo equivale a la milésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo.

Los científicos realizaron un seguimiento de los disparos del láser y observaron los cambios mediante pulsos de rayos X de femtosegundos.

Dichos experimentos se llevaron a cabo con la maquinaria de rayos X de mayor resolución que existe en el mercado. Solo hay cinco centros de investigación en todo el mundo con este tipo de equipamiento y los mejores investigadores compiten para utilizarlos en franjas horarias muy restringidas.

El descubrimiento tendrá implicaciones de gran alcance para la tecnología y la industria.

El Dr. Adrien Descamps y la Dra. Emma McBride, de la Universidad de la Reina de Belfast, dirigieron a un equipo de investigadores del Reino Unido, Estados Unidos, Alemania y Francia, en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC, ubicado en California.

Descamps describió el estudio como un “puente entre la física teórica y el mundo real” y señaló: “Mientras que las simulaciones anteriores apuntaban a la posibilidad de que se produjera este efecto, nuestro experimento proporcionó mucha información y evidencia detallada que antes no estaba disponible”.

También agregó: “Solo se puede obtener este grado de detalle a nivel atómico. Estudiamos la escala de tiempo que hay entre la aplicación previa del láser y la explosión del material, lo cual representa un fragmento mínimo de una fracción de segundo”.

“Solo se puede estudiar realmente a escala de picosegundos, ya que ocurre demasiado rápido para verlo a simple vista o en 'tiempo real'”.

De manera similar, la Dra. McBride expresó: “Poder usar estos aparatos de rayos X tan especializados y tan caros es un gran privilegio, y estamos muy agradecidos por haber tenido esa oportunidad”.

Más aún, indicó que hace unos 10 años atrás hubiese sido imposible realizar dichos experimentos, ya que no existía ese tipo de maquinaria, por lo que no hubiesen podido saber cuál era la reacción de los materiales a tan altas temperaturas.

Por último, concluyó: “La demostración de que el endurecimiento de fonones es real y comprobable nos ayudará a comprender aún más cómo fluye la energía y cómo reaccionan los materiales. Esto tendrá un valor incalculable para el futuro de la ciencia y la tecnología aplicadas”.

La investigación se publicó en la revista científica Science Advances.