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Conocer cómo se comporta el hidrógeno, el elemento más abundante del cosmos, a presiones y temperaturas extremas, constituye unos de los principales retos de la ciencia física moderna. Además, los conocimientos que se obtengan utilizando el hidrógeno como campo de pruebas, servirán para ampliar los conocimientos acerca de la naturaleza del enlace químico y pueden ser de gran importancia para ampliar la comprensión de la materia en el Universo.Air Jordan 1 Retro High OG "Obsidian" Sail/Obsidian-University Blue For Sale

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El nuevo trabajo realizado por científicos del Instituto Carnegie ha permitido a los investigadores estudiar el hidrógeno bajo presiones a las que nunca antes había sido posible. Su estudio ha sido publicado en la revista Physical Review Letters.

Para estudiar el hidrógeno bajo estas condiciones, los científicos desarrollaron nuevas técnicas para mantenerlo a presiones de casi 3 millones de veces la presión atmosférica (300 gigapascales) e investigar sus enlaces y propiedades electrónicas mediante radiación infrarroja. Han utilizado las instalaciones que administra y opera la institución Carnegie en el National Synchrotron Light Source (NSLS) del Brookhaven National Laboratory.

Observando el comportamiento del hidrógeno bajo altísimas presiones constituye un reto para los investigadores, dado que es gas en condiciones normales. Se conoce que presenta tres estados moleculares sólidos, pero su estructura y propiedades a muy altas presiones son desconocidas.

Por ejemplo, la transición de fase que se produce a 1,5 millones de veces la presión atmosférica (150 gigapascales) y a bajas temperaturas ha sido de especial interés, pero han existido dificultades tecnológicas en el estudio del hidrógeno utilizando altísimas presiones mediante técnicas de compresión estática.

Se ha especulado que el hidrógeno bajo altas presiones se transforma en metal, lo que implica que puede conducir la electricidad. Podría incluso en convertirse en un superconductor o un superfluido que no se congela nunca, resultando un exótico estado de la materia completamente nuevo.

En este nuevo trabajo, el equipo de investigación de la institución Carnegie constituido por Chang-sheng Zha, Zhenxian Liu, y Russell Hemley desarrollaron nuevas técnicas para medir muestras de hidrógeno a presiones superiores a 3 millones de veces la presión atmosférica (superiores a 300 gigapascales) y temperaturas comprendidas entre 12 Kelvin (-262,16 ºC) y la temperatura ambiente.

“Estas nuevas técnicas de compresión estáticas han abierto una ventana acerca del comportamiento del hidrógeno a presiones estáticas y temperaturas nunca alcanzadas con anterioridad”, ha manifestado Hemley, director del Laboratorio de Geofísica.

El equipo encontró que el estado molecular del Hidrógeno se mantiene estable a altas presiones, confirmando la extraordinaria estabilidad de los enlaces químicos entre sus átomos. Su trabajo refuta las interpretaciones de los experimentos realizados por otros investigadores que se dieron a conocer el pasado año que indicaban la presencia de un estado metálico bajo estas condiciones.

En este nuevo estudio se encuentra evidencias de un comportamiento semimetálico en una fase molecular densa, pero debe presentar una conductividad eléctrica muy inferior a la de un metal.

Mientras tanto, en otro artículo publicado en la revista Physical Review Letters, un equipo de la Universidad de Edimburgo incluyendo a Alexander Goncharov de la Fundación Carnegie dio a conocer pruebas de la existencia de otra fase de hidrógeno molecular.

Encontraron que a una temperatura relativamente alta de 300 Kelvin (27º celsius) y a presiones superiores a 220 gigapascales insinuaron que la estructura del hidrógeno en esta nueva fase era como la de un panal integrado por anillos de seis átomos, estructura similar a la del grafeno.

Fuente: Space Daily

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