sábado, 15 de agosto de 2015

Hidrógeno metálico


La retroalimentación entre ciencia y tecnología, no por conocida, resulta menos pasmosa. El reto de averiguar la composición del aire condujo al descubrimiento del oxígeno y nitrógeno, y después del argón y helio. El descubrimiento de la superconductividad y la aparición de la industria de conservación de alimentos con frío fueron las inesperadas consecuencias de la técnica empleada para licuar gases utilizando temperaturas bajas. Titiritando abandono el frío intenso para acercarme a las presiones altas, cambio un extremo por otro; también aquí el objetivo de sintetizar diamantes artificiales ha impulsado una nueva tecnología: la que persigue obtener hidrógeno metálico.

El hidrógeno es el elemento químico más abundante: noventa y dos, de cada cien átomos existentes en el universo son hidrógeno. ¿Cómo se presenta este ubicuo elemento en las condiciones terrestres habituales? Como un gas, susceptible de convertirse en líquido a doscientos cincuenta y tres grados centígrados bajo cero, o en sólido a seis grados menos. Moléculas diatómicas componen cualquiera de los tres estados, moléculas que se comportan como un aislante eléctrico. Los físicos han pronosticado que, si el hidrógeno molecular se sometiera a una presión extrema, se disociaría en átomos y se convertiría en un metal, conductor en estado líquido, superconductor si alcanzase el estado sólido. Así ha sucedido: Arthur Mitchell, Samuel Weir y William Nellis han conseguido obtener hidrógeno metálico líquido a presiones que superan un millón cuatrocientos mil veces la atmosférica y a dos mil seiscientos grados kelvin. Falta poco, pero todavía no han logrado alcanzar las condiciones necesarias –algo más de seis millones de veces la presión atmosférica al nivel del mar- para obtener el hidrógeno metálico sólido. Estas condiciones, aunque nos parezcan desmesuradas, aparecen en la naturaleza: en el interior de Júpiter y Saturno. Una atmósfera de hidrógeno y helio cubre ambos planetas gigantes; tras el espeso velo de nubes se muestra un océano de hidrógeno molecular que precede a otro de hidrógeno atómico metálico -una transición continua entre cuatrocientas mil atmósferas y tres millones-; le sigue, un fluido de agua, metano y amoniaco que envuelve a un núcleo de roca y quizá hierro.

La aplicación de altas presiones -entre cuatro mil y seis mil atmósferas- a la temperatura del ambiente, una nueva tecnología para la conservación de alimentos, está iniciando su desarrollo. Las presiones elevadas no sólo se usan para hacer experimentos vanguardistas, sino también para pasteurizar un exquisito zumo de frutas, ¿quién lo iba a decir?

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