Un carbono más fuerte que el diamente simulado en supercomputadora
Simulaciones por supercomputadora predicen vías de síntesis para una forma de carbono esquiva y superfuerte que puede ser más dura que los diamantes, el material más duro conocido.
BC8, como se conoce al carbono superfuerte, es un cristal de ocho átomos que sería un 30% más resistente a la compresión que los diamantes, según un nuevo estudio. Los científicos han intentado sintetizar este cristal en el laboratorio, sin éxito. La nueva simulación revela que el material sólo puede fabricarse en un rango estrecho de presiones y temperaturas, lo que podría hacer posible esa síntesis en el futuro, informaron los investigadores en el estudio, que se publicó en The Journal of Physical Chemistry Letters.
La investigación también ayuda a revelar qué podría haber en el corazón de los exoplanetas ricos en carbono, que se predice que tienen las condiciones adecuadas para la formación de BC8.
"Las condiciones extremas que prevalecen dentro de estos exoplanetas ricos en carbono pueden dar lugar a formas estructurales de carbono como el diamante y el BC8", dijo el autor principal del estudio Ivan Oleynik, profesor de física de la Universidad del Sur de Florida. "Por lo tanto, una comprensión profunda de las propiedades de la fase de carbono BC8 se vuelve fundamental para el desarrollo de modelos interiores precisos de estos exoplanetas".
En la nueva investigación, Oleynik y sus colegas utilizaron Frontier, una supercomputadora en Oak Ridge Leadership Computing Facility en Tennessee. Realizaron simulaciones de miles de millones de átomos de carbono bajo diferentes presiones y temperaturas para comprender cómo estos átomos ampliamente disponibles pueden transformarse en un material tan raro que nunca antes se había observado.
Descubrieron que BC8 probablemente sea muy estable a presiones muy altas de 1.250 gigapascales y más. Eso es más de 12 millones de veces la presión de la atmósfera en la superficie de la Tierra. Sin embargo, la teoría también sugiere que el cristal, una vez formado, permanecería estable a temperatura ambiente.
La estructura atómica de BC8 es similar a la de un diamante, pero carece de los planos de escisión de los diamantes, los puntos más débiles de las piedras preciosas, dijo en un comunicado el coautor del estudio Jon Eggert, científico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL).
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