Si deja caer una cuchara de aluminio en un fregadero lleno de agua, la cuchara se hundirá hasta el fondo. Esto se debe a que el aluminio, en su forma convencional, es más denso que el agua, dice Alexander Boldyrev, químico de la Universidad Estatal de Utah.
Pero si reestructura el metal doméstico común a nivel molecular, como lo hicieron Boldyrev y sus colegas usando modelado computacional, podría producir una forma cristalina ultraligera de aluminio que es más ligera que el agua. Boldyrev, junto con los científicos Iliya Getmanskii, Vitaliy Koval, Rusian Minyaev y Vladimir Minkin de la Universidad Federal del Sur en Rostov-on Don, Rusia, publicaron hallazgos en la edición en línea del 18 de septiembre de 2017 de ' El Diario de Química Física C . '
La investigación del equipo es apoyada por la National Science Foundation y el Ministerio de Ciencia y Educación de Rusia.
"El enfoque de mis colegas para este desafío fue muy innovador", dice Boldyrev, profesor del Departamento de Química y Bioquímica de la USU. "Comenzaron con una red cristalina conocida, en este caso, un diamante, y sustituyeron cada átomo de carbono con untetraedro de aluminio "
Los cálculos del equipo confirmaron que dicha estructura es una forma nueva, metaestable y liviana de cristal de aluminio. Y para su sorpresa, tiene una densidad de solo 0.61 gramos por centímetro cúbico, en contraste con la densidad de aluminio convencional de 2.7 gramos por centímetro cúbico.
"Eso significa que la nueva forma cristalizada flotará en el agua, que tiene una densidad de un gramo por centímetro cúbico", dice Boldyrev.
Dicha propiedad abre un campo completamente nuevo de posibles aplicaciones para el metal no magnético, resistente a la corrosión, abundante, relativamente barato y fácil de producir.
"El vuelo espacial, la medicina, el cableado y las partes automotrices más livianas y más eficientes en combustible son algunas de las aplicaciones que se me ocurren", dice Boldyrev. "Por supuesto, es muy temprano para especular acerca de cómo se podría usar este material. Hay muchasincógnitas. Por un lado, no sabemos nada sobre su fuerza ".
Aún así, dice, el descubrimiento revolucionario marca una forma novedosa de abordar el diseño de materiales.
"Un aspecto sorprendente de esta investigación es el enfoque: usar una estructura conocida para diseñar un nuevo material", dice Boldyrev. "Este enfoque allana el camino para futuros descubrimientos".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Estatal de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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