QUÍMICA INVESTIGACIÓN

Demuestran por primera vez que el helio no es un gas tan noble como se creía

Investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) han demostrado por primera vez la reacción del helio con un compuesto sólido a baja presión, lo que abre la puerta a la síntesis de compuestos de este gas a presión ambiente.

<p>Dos tanques señalados con O2 (oxígeno) y H2 (hidrógeno), el de la derecha es el elemento a limpiar en el helio . EFE/BERND SETTNIK</p>

Dos tanques señalados con O2 (oxígeno) y H2 (hidrógeno), el de la derecha es el elemento a limpiar en el helio . EFE/BERND SETTNIK

El estudio, publicado en la revista Physical Review B, “contradice toda la química elemental en torno al helio que hasta ahora se ha enseñado” y por tanto, concluye que “el helio no es un gas tan noble”.

Según han destacado los investigadores de la UPV, este trabajo sienta las bases para la búsqueda de compuestos con propiedades aún desconocidas, que podrían revolucionar la Física y la Química del estado sólido.

El investigador principal del grupo EXTREMAT del Instituto de Diseño y Fabricación de la UPV, Francisco Javier Manjón, ha explicado a EFE que el trabajo “abre un nuevo camino en el estudio de la Química en condiciones extremas de presión, que lleva a derribar tabúes tan importantes como el carácter inherentemente inerte del helio”.

“Esto representa la posibilidad de sintetizar nuevos compuestos de helio a presión ambiente hasta ahora desconocidos y con novedosas propiedades interesantes para un uso futuro”, ha destacado el investigador.

En su estudio, los investigadores demostraron, por primera vez, la reacción del helio con un compuesto sólido a relativamente baja presión (levemente superior a 1 GPa), lo que evidenciaba que es capaz de formar enlaces químicos con otros elementos químicos a baja presión.

Descubrimientos

Según ha subrayado Manjón, hasta ahora solo se conocía la existencia de enlaces del helio con otros elementos a presiones del orden de 100 GPa.

Para lograr la reacción del helio a bajas presiones, trabajaron en la incorporación y confinamiento del helio en un sólido molecular -en concreto, el mineral arsenolita- bajo condiciones extremas de presión.

Las mediciones y experimentos se llevaron a cabo en las instalaciones del grupo en la UPV y en el Sincrotrón ALBA, en Barcelona.

Los investigadores de la UPV no solo demostraron en su estudio que el helio se inserta en las cavidades nanométricas de la arsenolita sino, lo que es más importante, que establece enlaces con el arsénico, similar a los puentes de hidrógeno en las moléculas de agua.

“La reacción del helio con un material sólido a baja presión no se había demostrado nunca hasta el año pasado”, ha puntualizado el investigador.

Según Manjón, en su estudio comprobaron “cómo este gas noble no lo es tanto y al reaccionar con el material en el que se inserta, en este caso la arsenolita, afecta a todas las propiedades del material dando origen a un nuevo compuesto”.

El investigador “Ramón y Cajal” responsable del trabajo y adscrito al grupo EXTREMAT de Instituto IDF de la UPV Juan Ángeo Sans ha añadido que “en particular, la arsenolita pierde todo el orden cristalino (amorfiza) al aumentar la presión en ausencia de helio”.

Sin embargo, ha agregado el experto, “permanece estable en su estructura cristalina original cuando el helio se inserta en las cavidades de este sólido molecular como si amortiguara el efecto de la presión”. EFE

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Publicado en: Ciencia

El estudio, publicado en la revista Physical Review B, “contradice toda la química elemental en torno al helio que hasta ahora se ha enseñado” y por tanto, concluye que “el helio no es un gas tan noble”.

Según han destacado los investigadores de la UPV, este trabajo sienta las bases para la búsqueda de compuestos con propiedades aún desconocidas, que podrían revolucionar la Física y la Química del estado sólido.

El investigador principal del grupo EXTREMAT del Instituto de Diseño y Fabricación de la UPV, Francisco Javier Manjón, ha explicado a EFE que el trabajo “abre un nuevo camino en el estudio de la Química en condiciones extremas de presión, que lleva a derribar tabúes tan importantes como el carácter inherentemente inerte del helio”.

“Esto representa la posibilidad de sintetizar nuevos compuestos de helio a presión ambiente hasta ahora desconocidos y con novedosas propiedades interesantes para un uso futuro”, ha destacado el investigador.

En su estudio, los investigadores demostraron, por primera vez, la reacción del helio con un compuesto sólido a relativamente baja presión (levemente superior a 1 GPa), lo que evidenciaba que es capaz de formar enlaces químicos con otros elementos químicos a baja presión.

Descubrimientos

Según ha subrayado Manjón, hasta ahora solo se conocía la existencia de enlaces del helio con otros elementos a presiones del orden de 100 GPa.

Para lograr la reacción del helio a bajas presiones, trabajaron en la incorporación y confinamiento del helio en un sólido molecular -en concreto, el mineral arsenolita- bajo condiciones extremas de presión.

Las mediciones y experimentos se llevaron a cabo en las instalaciones del grupo en la UPV y en el Sincrotrón ALBA, en Barcelona.

Los investigadores de la UPV no solo demostraron en su estudio que el helio se inserta en las cavidades nanométricas de la arsenolita sino, lo que es más importante, que establece enlaces con el arsénico, similar a los puentes de hidrógeno en las moléculas de agua.

“La reacción del helio con un material sólido a baja presión no se había demostrado nunca hasta el año pasado”, ha puntualizado el investigador.

Según Manjón, en su estudio comprobaron “cómo este gas noble no lo es tanto y al reaccionar con el material en el que se inserta, en este caso la arsenolita, afecta a todas las propiedades del material dando origen a un nuevo compuesto”.

El investigador “Ramón y Cajal” responsable del trabajo y adscrito al grupo EXTREMAT de Instituto IDF de la UPV Juan Ángeo Sans ha añadido que “en particular, la arsenolita pierde todo el orden cristalino (amorfiza) al aumentar la presión en ausencia de helio”.

Sin embargo, ha agregado el experto, “permanece estable en su estructura cristalina original cuando el helio se inserta en las cavidades de este sólido molecular como si amortiguara el efecto de la presión”. EFE

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