Los científicos acaban de crear el cuasicristal más grande jamás creado, porque uno de ellos apostó que no se podría hacer

Jan 23, 2024

El cuasicristal, un tipo de cristal no repetitivo que alguna vez se consideró imposible, se hizo agitando miles de bolas de metal en una bandeja durante más de una semana.

Al agitar miles de cuentas de metal en una bandeja durante una semana, los investigadores han creado el cuasicristal más grande jamás creado, una estructura que los científicos antes consideraban imposible.

Representados por primera vez en los patrones de mosaicos irregulares y no repetidos del arte islámico temprano, los cuasicristales son cristales cuyos átomos encajan en una disposición ordenada y, sin embargo, curiosamente, nunca se repiten. Son cristales, pero rompen obstinadamente las reglas de simetría que alguna vez se usaron para dividir los cristales tradicionales de los sólidos estructurados más caóticamente.

Teorizadas por primera vez en 1981 y descubiertas en 1982, las estructuras alguna vez controvertidas hicieron que el científico que las encontró expulsaran de su laboratorio por defender su descubrimiento, antes de ganarle el Premio Nobel de Química en 2011.

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Ahora, los científicos han creado el cuasicristal más grande jamás creado a partir de circunstancias igualmente polémicas, como consecuencia de una apuesta hecha entre el investigador principal y un colega sobre si el experimento funcionaría. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 4 de julio en el servidor de preimpresión arXiv; el artículo aún no ha sido revisado por pares.

Desde su descubrimiento, se han creado cientos de cuasicristales en laboratorios y algunos incluso se han descubierto en la naturaleza. Sin embargo, todos son bastante pequeños y están hechos de partículas entre escalas micrométricas y nanométricas, o entre el 0,001% y el 1% del ancho de un cabello. Los científicos querían ver si podían producir cuasicristales miles de veces más grandes.

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Para investigar qué tan grandes podrían llegar a ser las partículas dentro de un cuasicristal, los investigadores realizaron simulaciones por computadora para encontrar los mejores tipos de partículas para formar un cuasicristal grande. Sus resultados indicaron que se debían utilizar dos partículas: una de 2,4 milímetros (0,09 pulgadas) de diámetro y otra con un diámetro de 1,2 mm (0,047 pulgadas).

Después de colocar aproximadamente 4.000 esferas de acero de ambos tamaños en un recipiente poco profundo, los investigadores hicieron que las esferas se movieran y empujaran a un ritmo de 120 veces por segundo durante una semana y filmaron el proceso mientras ocurría. Después de revisar su experimento, los investigadores escribieron en su artículo, "parece surgir una imagen interesante".

Las esferas se habían dispuesto en la estructura en mosaico, no repetitiva, de un cuasicristal compuesto de tres partes básicas: esferas grandes en un cuadrado con una o cuatro esferas más pequeñas colocadas en el medio, y esferas grandes que forman triángulos con esferas más pequeñas en sus centros. .

La mayoría de las aplicaciones prácticas de los cuasicristales aún están muy lejos, pero sus propiedades únicas podrían permitirles proteger objetos del calor, reforzar el acero y reparar huesos rotos. Una mayor investigación sobre este nuevo cristal y sus similitudes con otros cuasicristales podría acercar estas posibilidades a la realidad.

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Ben Turner es redactor de Live Science con sede en el Reino Unido. Cubre física y astronomía, entre otros temas como tecnología y cambio climático. Se graduó en la University College London con una licenciatura en física de partículas antes de formarse como periodista. Cuando no está escribiendo, a Ben le gusta leer literatura, tocar la guitarra y avergonzarse jugando al ajedrez.

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