El estado exótico de la materia, cuya existencia antes era solo hipotética, se descubrió mediante un programa de inteligencia artificial. Él y otros investigadores del Reino Unido y China acaban de confirmarlo: existe una fase estable de metales que combinan simultáneamente átomos en una configuración fija y otros en estado líquido.
“Si pudiese sujetarlo en la mano, sería un pedazo sólido que escurre una parte líquida del mismo material”, dice Andreas Hermann, físico de materia condensada en la Universidad de Edimburgo (Escocia). Lo que Hermann describe es un estado exótico de la materia cuya existencia era solo una hipótesis hasta ahora. Utilizando un programa de inteligencia artificial, él y otros investigadores de Reino Unido y de China acaban de confirmarlo: hay una fase estable de los metales que combina átomos en configuración sólida y otros en estado líquido a la vez.
La sorprendente estructura se forma al aplicar enormes presiones y alta temperatura a un bloque de potasio puro, aunque los científicos sospechan que al menos otros seis elementos químicos —más metales como el sodio y el bismuto— podrán existir en este estado.
La experiencia cotidiana dicta que un material solo puede ser sólido y líquido cuando está en cambio de fase, por ejemplo un cubito de hielo que se derrite. Sin embargo, el nuevo estado, que se llama el chain-melted state (“fusión en cadenas”), existe en un amplio rango de condiciones; no está en proceso de fusión ni de solidificación.
“El material es estable. Lo podrías poner en un colador y atravesaría los poros en su forma líquida, pero luego sería capaz de reconstituir una parte sólida al otro lado”, explica Hermann. Aunque es difícil imaginar aplicaciones tecnológicas para una estructura que solo aparece con mucho calor y alta presión, los investigadores recuerdan que, en el universo, la mayor parte de la materia está sujeta a estas condiciones extremas, en el interior de planetas y otros cuerpos astronómicos.
A presión atmosférica y temperatura ambiente, la conformación interna de una barra metálica de potasio es sencilla: muchas hileras ordenadas de átomos. Sin embargo, al comprimir y calentar el material, su estructura cristalina se complica. Desde hace años, los científicos saben que pueden aparecer simultáneamente dos configuraciones sólidas de átomos, pero la forma exacta de cada una se desconocía.
No basta con conocer la ordenación de un puñado de átomos y asumir que se puede extrapolar a todo el material. Según explica Rafael Molina, un físico teórico de materia condensada del Instituto de Estructura de los Materiales (IEM-CSIC), los cristales forman estructuras “no conmensuradas”, lo cual significa que la distancia entre los átomos en una red no es igual en otra. “No son periódicas exactamente”, resume: “Para entender bien estos materiales, hacen falta simulaciones de muchos átomos”.
Fuente: elpais