Producen metal con la ligereza del aire

Espumas de densidad ultrabaja han hecho posible aligerar metales pesados como el oro, la plata o el cobre hasta el punto de que se pueden montar sobre un mosquito, como se muestra en la imagen.

Esta ciencia innovadora conseguida en el LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) pretende brindar a los físicos mejores fuentes de rayos X para emplear en experimentos de vanguardia.

"Estamos analizando principalmente las cuestiones científicas fundamentales que rigen cómo sintetizar, ensamblar y dar forma a los aerogeles basados en nanocables de metal", dijo el científico de materiales Michael Bagge-Hansen, investigador principal del proyecto.

El material se llama espuma porque históricamente se llama así a estos tipos de materiales, pero no es un material fabricado por espuma. Es una red parecida a un espagueti de alambres de tamaño nanométrico conectados al azar, formados en forma de malvavisco en miniatura y que contienen el mismo o menos número de átomos que el aire.

El físico Sergei Kucheyev lo llama un "monolito de metal poroso. Hay muchas cosas que están sucediendo aquí en términos de química y física".

Los científicos buscaron diferentes metales de densidad ultra baja que se pueden usar como objetivos para las fuentes de rayos X dirigidas por láser para experimentos que prueben aún más las propiedades de varios materiales colocados en las condiciones extremas posibles cuando los 192 láseres de alta potencia del NIF (National Ignition Facility) -- un gran proyecto de Estados Unidos de fusión inerciaL-- se dirigen dentro de la cámara objetivo, dijo Tyler Fears, un científico del personal de la División de Ciencia de Materiales (MSD) del LLNL.

Cada elemento emite un conjunto característico de rayos X cuando se calienta con láseres en un plasma, explicó Fears. Las espumas metálicas pueden imitar el gas, aunque están hechas de materiales que no son gas a temperatura ambiente.

Sin embargo, la física subyacente de las fuentes de rayos X controladas por láser establece un nivel alto con especificaciones rigurosas para los tipos, densidades, formas y tamaños de espumas metálicas necesarias para los experimentos.

"Necesitamos objetivos de metales pesados para estar alrededor de la densidad del aire y unos pocos milímetros de tamaño dentro de dimensiones bien definidas", dijo. "Nuestro desafío es tratar de cumplir todos esos objetivos al mismo tiempo".

El equipo también tuvo que asegurarse de que las técnicas que desarrollaron pudieran repetirse para producir las espumas de manera consistente, incluso si se cambia el tamaño, la forma y la composición para satisfacer las futuras necesidades experimentales.