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Ciencia

Las impurezas del oro

Físicos de la Universidad de São Paulo (USP) y de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) revelaron hace un año los detalles de la rotura de los nanocables de oro, estructuras que miden milmillonésimas de metro y constituyen un material estratégico para la fabricación de la próxima generación de computadoras. El trabajo les valió un artículo que fue titular de portada de Physical Review Letters el 17 de diciembre de 2001; pero un detalle aún causaba intriga: la distancia entre los átomos de oro, que, antes de quebrarse, quedan un 25% más separados que los 0,29 nanómetros (nm) verificados en el cristal, la sustancia pura. Las mediciones experimentales, efectuadas en microscopios electrónicos de alta resolución, registran distancias del orden de los 0,36 nm o mucho mayores, de 0,48 nm.

En un artículo publicado el 23 de enero de este año, nuevamente en Physical Review Letters, Adalberto Fazzio, Antônio José Roque da Silva y Frederico Dutilh Novaes, de la USP, juntamente con Edison Zacarias da Silva, de la Unicamp, demuestran por medio de simulaciones en computadora que esa variación responde a la presencia de impurezas. Átomos de hidrógeno unidos a los de oro explicarían las distancias menores, del orden de 0,36 nm, mientras que los de azufre serían los responsables por las mayores, de 0,48 nm. Ese trabajo fue uno de los puntos salientes de la sección Editors’ Choice de la revista Science del 14 de febrero. Los físicos examinaron la posibilidad de que las impurezas fuesen otros elementos químicos, como el boro, el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, pero solamente el hidrógeno y el azufre coincidieron con los resultados experimentales.

“El problema consiste en que nadie ha logrado ver qué hay junto a los átomos de oro”, comenta Fazzio. En los microscopios electrónicos, tanto el hidrógeno -con tan solo un protón que actúa como núcleo, alrededor del cual gira un solo electrón- como el azufre -16 protones y 16 electrones- desaparecen frente al respetable átomo de oro, constituido por 79 protones y 79 electrones. De todos modos, parecen aumentar la resistencia de los nanocables y, por lo tanto, aplazar su rotura. “Las uniones entre átomos de oro con las impurezas son más estables que las registradas entre dos átomos de oro”, comenta Roque da Silva.

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