Los (nano)diamantes también son eternos (pero más duros)

Sobre los diamantes se han dicho muchas cosas, pero no cabe duda que tanto sus características físicas y abundancia en la Tierra los hace realmente especiales.

Los diamantes, están formados exclusivamente de átomos de carbono, un elemento que si bien no es el más abundante en la corteza terrestre, sí se cuenta entre los 10 más comunes en nuestro plantea e incluso en nuestra galaxia, la Vía Láctea, sin embargo eso no quiere decir que todo el carbono que anda por ahí está en forma de diamantes, pues por supuesto esta cuenta incluye no sólo al carbono elemental, sino al que forma parte de compuestos como las proteínas de nuestro cuerpo o el mismo dióxido de carbono que exhalamos. Además incluso en el caso del carbono elemental que existe en el Universo, sólo una pequeña fracción de este corresponde a diamantes.

El carbono, cuando está en estado sólido, tal como lo encontramos en la Tierra, existe en diferentes fases, que tienen que ver con cómo se acomodan los átomos que forman al material. Una de estas fases es el grafito, que se usa en las puntas de los lápices, y aunque a simple vista ese material oscuro, suave y sobre todo muy barato, parecería no tener nada que ver con los diamantes, al final resulta que están constituidos por el mismo elemento.

La diferencia entre el grafito y el diamante, es que aunque ambos tienen átomos de carbono acomodados de forma repetitiva, en el caso del grafito estos forman capas que no están del todo unidas sino sólo sobrepuestas una encima de la otra (lo que hace posible que podamos escribir al ir dejando sobre el papel capas de átomos de carbono); en el caso del diamante, los átomos no están en capas, sino en una red cristalina que mantiene fuertemente unidos a todos los átomos, lo que resulta no sólo en su particular belleza, sino en que este sea el material más duro que conocemos.

O al menos el más duro que conocíamos hasta ahora, pues esta semana salieron publicados un par de artículos científicos en el que un grupo de investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en EUA, muestran los resultados del diseño y creación de una nueva forma sólida del carbono a la que denominaron carbono-Q.

El profesor Jagdish Narayan, uno de los autores del trabajo, considera que esta nueva fase sólida del carbono, si existe en el Universo, estaría tal vez en el núcleo de algunos planetas.

En el laboratorio, el carbono-Q fue creado a partir de carbono amorfo -algo mucho menos ordenado que el grafito parecido al que usamos para asar carne-, al cual se le dispara un pulso láser, que dura apenas una mil millonésima parte de un segundo, esto es suficiente para aumentar la temperatura del material más de 3700°C de forma casi instantánea, y también de forma casi instantánea se enfría de nuevo. La rapidez del enfriamiento es lo que hace posible que los átomos de carbono se ordenen en una forma particular, y variando la duración del pulso láser es posible lograr estructuras de carbono-Q, que son similares a los diamantes, pero más duros.

Y no sólo esto sino que también, debido al acomodo tan cercano de los átomos en este tipo de estructuras, esta nueva fase de carbono tiene propiedades magnéticas y eléctricas, e incluso propiedades ópticas, como el hecho de que al someterlo a cierto tipo de luz, el carbono-Q emite un brillo propio.

Aunque no se hagan muchas ilusiones de tener pronto un collar diamantes de carbono-Q, pues a través de esta técnica, hasta ahora, se han logrado obtener nanodiamantes y microdiamantes, es decir estructuras muy, muy pequeñitas, que apenas miden un poco más de la centésima parte de un milímetro.

De cualquier forma el objetivo principal de los autores del estudio, no es hacer ni siquiera un nanocollar de diamantes, sino que por ahora están más interesados en las aplicaciones científicas y técnicas que podría tener este material, como la fabricación de microagujas, o incluso su uso en taladros para perforar a presiones muy altas -bajo el océano- o incluso en interruptores electrónicos. Así que quizá lo que esperan Narayan y Bhaumik es que su carbono-Q se convierta el mejor amigo no sólo de las chicas, sino de todos.