Tras la explosión de Trinity, en Nuevo México, en 1945, se formó un extraño material conocido como trinita verde, que dio mucho de qué hablar en su momento. Sin embargo, los científicos han quedado fascinados con otro material que dejó la bomba atómica, el cual han clasificado como cuasicristal.

Y es que, hasta ahora, estos solo se habían encontrado en meteoritos, por lo que su formación se creía exclusivamente de carácter extraterrestre. Pero en su artículo en la revista PNAS, exponen todos los detalles que revelaron sus pruebas, confirmando que también puede formarse de forma antropogénica en la Tierra.

Así se forman los cristales

Para comprender mejor de qué va esto, podemos empezar por algo más simple. Los cristales son un grupo de rocas que incluyen cuarzo, sal o diamantes, y aunque suenen de lo más comunes para nosotros, en realidad su formación sigue procesos bastante específicos. Tan específicos que los científicos crearon “las leyes de la cristalografía” en 1980 para explicarlos.

Las leyes establecen que los arreglos de que conforman los cristales pueden ser completamente aleatorios, como en el caso del vidrio de ventana; o bien, cristalinos, como ocurre con el azúcar o la sal de mesa. En estos últimos, los átomos están organizados en una “celosía simétrica” similar a la que observaríamos en las baldosas cuadradas que dan forma al alicatado de un baño.

Según estos postulados, los cristales pueden tener simetrías de rotación a lo largo de “ejes de simetría de uno, dos, tres, cuatro y seis pliegues”. Pero las simetrías a lo largo de ejes de cinco, siete, ocho o más pliegues están “estrictamente prohibidas”, según explica Luca Bindi, el primer autor del artículo.

“La simetría icosaédrica, que incluye seis ejes de simetría quíntuple independientes, está superprohibida. Los cuasicristales son sólidos con estas simetrías de rotación que están prohibidas para los cristales”.

Cuasicristales, otra huella de la explosión de la bomba atómica Trinity

Cuasicristal formado tras la explosión de la bomba atómica de 1945 en la prueba Trinity.
Una trinita roja, un cuasicristal que desafía las leyes de la formación de los cristales. Crédito: Bindi y col./PNAS.

Lo impactante aquí es que es precisamente este tipo de estructura la que han encontrado los científicos en este material dejado por la explosión de la bomba atómica. La excepción a la regla, una clara huella de la rebeldía e irresponsabilidad humana: un cuasicristal.

Sin embargo, este tipo de material se había encontrado únicamente en meteoritos hasta ahora. Los únicos ejemplos conocidos son los formados de forma natural arrastrados por el meteorito Khatyrka; estos cuasicristales datan de al menos cientos de millones de años, e incluso de los inicios del Sistema Solar.

Y aunque su aparición en la Tierra esté vinculada a un hecho nefasto, los científicos lo han encontrado fascinante. Por ello, dedicaron este trabajo reciente a explorarlo en busca de pistas que permitan comprender incluso su formación extraterrestre.

Un material con una “vida útil” de 70 años

Pero, para poder llegar a dicha conclusión, los científicos examinaron su estructura atómica utilizando diferentes técnicas: microscopía electrónica de barrido, microsonda de electrones, difracción de rayos X de cristal único, y mediciones de radiactividad.

Con ello, pudieron determinar sus diferencias respecto a las muestras de trinita verde que se estudiaron previamente, así como la simetría de las muestras (según lo escrito párrafos atrás).

Los resultados de las pruebas mostraron que la estructura es diferente a la de los cristales habituales, confirmando que se trata de cuasicristales. Además, se estimó una duración de 70 años para ellos.

¿Para qué sirven los cuasicristales?

Ahora bien, estos cuasicristales podrían enlistarse entre los materiales más raros de la Tierra, sobre todo porque el proceso que los forma, la explosión de una bomba atómica, es controversial y nocivo para la vida. Definitivamente no es algo que queremos que ocurra nunca más, aunque bien sabemos que en nuestro mundo todo parece ser posible.

Pero su descubrimiento no ha sido en vano. Aunque probablemente no llegue a ser el material más utilizado, pueden servir de muestras para estudios inversos sobre explosiones nucleares. Podrían incluso ayudar a crear láseres de la nueva era e incluso descubrir una alternativa al teflón.

Referencia:

Accidental synthesis of a previously unknown quasicrystal in the first atomic bomb test.https://www.pnas.org/content/118/22/e2101350118

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