Crean una nueva generación de cristales a través de levitación electrostática

Investigadores norteamericanos han creado un cristal de una pureza inalcanzada hasta la fecha, altamente superior a la que se obtiene con los métodos tradicionales de fabricación de cristales, utilizando para ello un procedimiento de levitación electrostática.

Tal como explica la Fundación Nacional de la Ciencia de Estados Unidos (FSN), los investigadores han mezclado materiales a muy altas temperaturas que luego son enfriados, tal como se hace en la fabricación ordinaria de cristales.

La novedad es que han realizado esta construcción en un entorno que facilita la levitación electrostática, con ayuda de un aparato denominado Electrostatic Levitator (ESL), originando una nueva forma de cristal denominada REAI (Rare Earth Aluminium oxide) que tiene forma de barras o placas de 10 mm.

Los investigadores han podido constatar que la gran pureza obtenida con este proceso de fabricación otorgaba al cristal una importante estabilidad química, así como de la posibilidad de transmitir rayos infrarrojos.

Las diferentes características de este REAI son muy atractivas para la industria, que espera utilizarlo en aplicaciones tan variadas como los láseres de alta densidad o para la fabricación de componentes de redes de alta velocidad.

Levitación electrostática

El Electrostatic Levitator es un sistema propiedad de la NASA en el que esferas fundidas de material flotan sin entrar en contacto con las paredes del contenedor (evitando así que se contaminen).

El ESL utiliza electricidad estática para hacer flotar un objeto dentro de una cámara al vacío. Mientras la muestra está en levitación, un rayo láser calienta la muestra hasta su punto de fundición de tal manera que los científicos pueden medir sus propiedades físicas sin interferencia del contenedor.

El ESL permite observar, flotando en el aire y sin soporte alguno, una bola de metal líquido incandescente. Tal como explica al respecto Space.com, los científicos pueden de esta forma disfrutar de un método privilegiado de observación de la materia en estado de levitación.

El ESL puede ensayar técnicas de obtención de otros materiales que después pueden aplicarse en los experimentos realizados a bordo, por ejemplo, de la estación espacial internacional, en un ambiente de microgravedad. Es utilizado para examinar metales, cerámica y compuestos de vidrio en estado liquido, a altas o bajas temperaturas.

Puerta a nuevos materiales

El ESL contribuye también a la creación de nuevos materiales tales como vidrios metálicos (como el REAI), y compuestos de metal y cerámica. Aplicaciones para estas nuevas sustancias incluyen nuevos materiales ópticos, superconductores, vidrio irrompible, materiales con memoria, y hasta palos de golf de "metal líquido" que golpean la bola a mayores distancias.

El ESL permite profundizar en estados alterados de la materia y pretende descubrir los procesos que se producen en los momentos en que los cuerpos pasan de estado sólido a líquido, con la finalidad de extraer de estos conocimientos aplicaciones prácticas.