Química

Aleación de hidrógeno y oxígeno hecha de agua

(NC&T) El trabajo ha sido realizado por un equipo multi-institucional dirigido por Wendy Mao, del Laboratorio Nacional de Los Alamos. El equipo incluye a Russell Hemley y a Ho-kwang Mao, del Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie.

Los investigadores sometieron a una muestra de agua a una presión sumamente alta, más de 170.000 veces la presión a nivel del mar (17 Gigapascales), empleando un yunque de diamante, y la sometieron también a rayos X de alta energía. Bajo estas condiciones, casi todas las moléculas de agua se rompieron y se volvieron a formar en una aleación sólida de O2 y H2. Los rayos X demostraron ser la clave para romper los enlaces O-H del agua; sin éstos, permanecía en una forma de hielo de alta presión conocida como hielo VII (una de por lo menos 15 de tales variantes de hielo que existen bajo la acción de altas presiones y condiciones de temperatura variables).

"Conseguimos aplicar el nivel correcto de energía de rayos X", explica Hemley. "Con mayores energías, la radiación tiende a pasar a través de la muestra. Con menores niveles energéticos, la radiación es en su mayor parte absorbida por los diamantes que forman nuestro dispositivo de presión".

Este rango bastante estrecho en el requisito de energía explica por qué, en los centenares de experimentos anteriores con rayos X y altas presiones, la reacción de ruptura no había sido detectada: la mayoría de tales experimentos tiende a usar rayos X con mayores energías. Los experimentos también requirieron mucho tiempo e irradiaciones de múltiples horas con los rayos X; exposiciones tan largas no se habían intentado antes.

Los investigadores pusieron a prueba la resistencia de esta aleación sometiéndola a diversas presiones, temperaturas y bombardeos con rayos X y radiación láser. Con tal de que la muestra permaneciera bajo una presión equivalente a unas 10.000 veces la del aire a nivel del mar (1 Gigapascal), soportaba las agresiones. Aunque la sustancia es claramente un sólido cristalino, se necesitan más experimentos para determinar con precisión su estructura cristalina.


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