Científicos transforman agua en metal dorado brillante

Investigadores especializados han logrado transformar la superficie del agua en un material brillante y metálico. En el pasado, se requerían altas presiones para convertir materiales no metálicos en metales eléctricamente conductores, pero el equipo de científicos tuvo éxito sin necesidad de emplear estas técnicas.

Casi cualquier material puede convertirse en metal

En teoría, la mayoría de los materiales son capaces de convertirse en metálicos si se los somete a suficiente presión.  Los átomos o moléculas se pueden apretar juntos tan fuertemente que comienzan a compartir sus electrones externos, que luego pueden viajar y conducir electricidad como lo hacen en un trozo de cobre o hierro.

Los geofísicos piensan que los centros de planetas masivos como Neptuno o Urano albergan agua en estado metálico, y que el hidrógeno metálico de alta presión puede incluso convertirse en un superconductor, capaz de conducir la electricidad sin ninguna resistencia.

El coautor Pavel Jungwirth, químico físico de la Academia Checa de Ciencias en Praga, asegura que ver al agua tomar un brillo dorado fue un punto culminante en su carrera.

Conversión de una gota de agua en metal dorado

Convertir el agua en un metal requeriría de 15 millones de atmósferas de presión, lo que está fuera del alcance de las técnicas de laboratorio actuales, dice Jungwirth.

Pero el investigador sospechaba que el agua podía volverse conductora de una manera alternativa, tomando prestados electrones de metales alcalinos. Estos elementos reactivos del grupo 1 de la tabla periódica, que incluyen sodio y potasio, tienden a donar su electrón más externo.

El año pasado, Jungwirth y su colega Phil Mason, lideraron un equipo que demostró un efecto similar en el amoníaco. El hecho de que el amoníaco pueda volverse brillante en tales condiciones ya era conocido por el químico británico Humphry Davy a principios del siglo XIX.

Proceso científico experimental exitoso

El equipo quería probar el mismo enfoque con el agua en lugar del amoníaco, pero tuvo que enfrentarse al desafío de que los metales alcalinos tienden a reaccionar explosivamente cuando se mezclan con agua.

La solución fue diseñar una configuración experimental que ralentizara drásticamente la reacción para que no fuera explosiva.  Los investigadores llenaron una jeringa con sodio y potasio, una mezcla que es líquida a temperatura ambiente, y la colocaron en una cámara de vacío.

A continuación, usaron la jeringa para formar gotitas de la mezcla de metal y las expusieron a pequeñas cantidades de vapor de agua. El agua se condensaba en cada gota y formaba una capa de una décima parte de un micrómetro de espesor.

Los electrones de la gota se difundieron rápidamente en el agua, junto con los iones metálicos positivos, y, en pocos segundos, la capa de agua se volvió dorada.

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