Una nueva forma de carbono ha sido creada, abriendo un mundo completamente nuevo de aplicaciones tecnológicas posibles.
El carbono se puede utilizar para obtener diamantes, el famoso grafeno, el grafito de los lápices y los «Schwarzites» que es la última incorporación a esta familia.
Desde hace un tiempo, varios químicos han predicho que los schwarzites tenían propiedades únicas que los vuelven útiles en baterías y como catalizadores.
Ahora, luego de décadas de búsqueda, estos materiales teóricos han sido creados de forma accidental por investigadores de Corea del Sur y Japón.
Mientras investigaban carbones en forma de zeolita (ZTC), que vienen a ser formas cristalinas de dióxido de silicio con estructuras de carbono construidas dentro de ellos, los científicos se toparon con este extraño hallazgo.
Durante los experimentos realizados crearon schwarzites de forma involuntaria, pero su creación fue ignorada hasta que un equipo de químicos de la University of California en Berkeley notaron su inusual estructura.
Schwarzite. Las esferas negras son átomos de carbono depositados, las cintas amarillas son átomos de silicio de zeolita y las cintas rojas son átomos de oxígeno de zeolita. Crédito: Yongjin Lee y Efrem Braun (UC Berkeley)
Berend Smit, ingeniero químico y biomolecular y profesor en la University of California, y quien dirigió la investigación, dijo en un comunicado:
Ahora tenemos la receta de cómo hacer estas estructuras, lo cual es importante porque, si podemos hacerlas, podemos explorar su comportamiento, lo cual estamos trabajando arduamente para hacer ahora”.
Las zeolitas, minerales más comúnmente utilizados en detergentes para la lavandería, resultan ser el componente clave para llevar esta forma de carbono de la teoría a la realidad.
En su artículo, el equipo confirmó que es posible crear estas estructuras inyectando un vapor que contenga carbono en las zeolitas.
Una vez dentro, el carbono se ensambla en una lámina parecida al grafeno que recubre las paredes de los poros de la zeolita. Al hacerlo, la superficie se estira y se dobla negativamente.
La zeolita puede disolverse para producir schwarzites puros.
El profesor Efrem Braun, miembro del equipo, dijo en un comunicado:
Los schwarzites sintetizados hasta la fecha se han hecho eligiendo plantillas de zeolita a través de prueba y error. Proporcionamos instrucciones muy simples que puedes seguir para hacer racionalmente schwarzites y mostramos que, al elegir la zeolita adecuada, puedes sintonizar schwarzites para optimizar las propiedades que deseas”.
Optimizar este tipo de estructura podría resultar muy beneficiosa. Los científicos creen pueden aplicar los schwartzites para aprovechar sus propiedades electrónicas, magnéticas y ópticas, las cuales resultarían muy beneficiosas en la industria de la electrónica y combustibles fósiles.
El estudio científico ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
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