Científicos convierten el hidrógeno en metal, después de 80 años de intentos

Después de ocho décadas de investigación, científicos han conseguido convertir el hidrógeno en metal; aunque para ello hayan tenido que sacrificar muchos diamantes.

A poco que recuerdes tus clases de química, sabrás que el hidrógeno es el elemento más fácil de recordar; sólo tiene un electrón en su capa superior, y una masa atómica de aproximadamente 1.

El hidrógeno, un elemento que no es tan “aburrido” como pinta

Eso no significa que sea un elemento “aburrido”, ni mucho menos. Gracias a lo especial que es, podemos encontrarnos hidrógeno en muchos compuestos; incluido el más importante para nosotros, el H2O o agua.

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Por eso puede resultar extraño que hablemos del hidrógeno como un metal; a lo mejor también os acordáis que los elementos metales estaban en la parte izquierda de la tabla (hasta la línea entre el boro y el polonio), y los no metales en la derecha.

Ser un “metal” comporta tener una serie de características comunes; por ejemplo, son buenos conductores de la electricidad, y suelen ser sólidos a temperatura ambiente.

Pese a estar en la parte izquierda de la tabla, el hidrógeno era especial, por ser un gas a temperatura ambiente y no tener el resto de propiedades de los metales.

Cómo es posible convertir el hidrógeno en metal

Sin embargo, su posición en la tabla no era casualidad; desde al menos 1935 se sabe que el hidrógeno puede ser un metal, si se dan las circunstancias adecuadas.

En concreto, el hidrógeno debe sufrir una enorme presión; de hecho, la presión era demasiado grande para ser obtenida de manera artificial en la década de los 30. En su momento se calculaba que era necesaria una presión de 25 gigapascales para forzar el cambio; 1 gigapascal equivale a 10.000 atmósferas de presión.

Hoy se sabe que esos cálculos estaban equivocados; en realidad hacen falta más de 460 gigapascales. Y lo sabemos porque unos investigadores de la Universidad de Harvard aseguran que han conseguido convertir el hidrógeno en metal.

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Normalmente los experimentos con grandes presiones se realizan con yunques de diamante; el material que se quiere analizar se coloca entre ambos, y se presionan lo máximo posible.

Sin embargo, para convertir el hidrógeno en metal es necesaria una presión tal que los diamantes normales no la podían soportar; así que el estudio se centró más en mejorar los diamantes que en el propio hidrógeno.

La superficie de los diamantes se pulió unos cinco micrómetros para eliminar defectos en la superficie; también enfriaron el hidrógeno a -258.15 ºC para evitar que penetrase en el diamante. Por último, en vez de usar un láser para sondear la muestra, usaron otras fuentes de luz.

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El resultado fue espectacular; conforme aumentaban la presión, el hidrógeno se convirtió en una sustancia negra; cuando superaron los 465 gigapascales, la muestra empezó a reflejar la luz como hacen los metales.

Una hazaña que tardó 80 años en completarse

Estos científicos son los primeros en 80 años que consiguen convertir el hidrógeno en metal; sin embargo, aún quedan algunas dudas. Por ejemplo, no han podido comprobar si la sustancia metálica que crearon era sólida o líquida (como el mercurio); nada menos que unas quince veces más denso que el hidrógeno frío que metieron en la prnesa.

Es por esto que parte de la comunidad científica ha declarado sus dudas sobre el estudio; es perfectamente posible que el material descubierto en realidad sea óxido de aluminio, un trozo del yunque de diamante que se hubiese desprendido por las altas presiones.

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Si finalmente se confirman los hallazgos de estos investigadores, el hidrógeno podría tener muchas utilidades como metal; como tal, permanecería en un estado metaestable, y permanecería sólido incluso a temperatura ambiente.

En este estado, puede actuar como un superconductor que no precise bajas temperaturas ni altas presiones; al final, esto se traduce en energía más barata, aunque para que eso ocurra aún falta un poco.