Los materiales cambian sus propiedades cuando se los somete a altas presiones. Elementos conductores de la electricidad, como el sodio, se convierten en aislantes, mientras que otros como el oxígeno se solidifican y pueden llegar a ser un superconductor. La razón de estos cambios está en el mismo átomo, pero hoy la ciencia ha descubierto un cambio hasta ahora desconocido.


Cuando un elemento químico o un compuesto se somete a altas presiones, tienen lugar dos cambios. El primero es que la distancia entre átomos se hace más corta. Si la presión es suficiente, también cambia el comportamiento de los electrones de valencia. Los electrones de valencia son los que conforman el exterior del átomo, y son importantes porque son los que interactúan con los electrones de otros átomos y forman enlaces para dar lugar a diferentes compuestos.


En todo ese baile de electrones a alta presión, había un elemento que siempre permanecía invariable: los electrones internos que rodean el núcleo el átomo. Un equipo internacional de científicos dirigidos por la Universidad de Linköping, en Suecia, acaba de descubrir que los electrones internos del átomo también cambian si la presión es suficiente.


Lo que han hecho concretamente ha sido someter una pequeña cantidad de osmio (uno de los metales más densos que se conocen) a una presión de 7,7 millones de atmósferas, casi el doble de la presión existente en el núcleo de la Tierra. Para ello han utilizado un dispositivo llamado celda de yunque de diamante. Este instrumental científico permite precisamente aplicar altísimas presiones sobre cantidades de material de apenas unos milímetros.

Los cálculos de la densidad del osmio han permitido descubrir que los electrones internos también reaccionan a esa presión y comienzan a interactuar. Es la primera vez que se constata ese comportamiento. Dado que las interacciones entre electrones definen la propia composición química, esta anomalía es el punto de partida para el estudio de nuevos estados de la materia. El profesor A.I. Abrikosov, uno de los coautores del estudio explica:

La interacción entre electrones internos nunca había sido observada. El fenómeno significa que podemos empezar a buscar estados de la materia completamente inéditos. Estamos encantados de haber abierto toda una nueva caja de preguntas para futuras investigaciones.


[Universidad de Linköping vía Nature]

Imagen de portada: Lana Po / Shutterstock


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