Alótropos
Lonsdaleíta
| Lonsdaleíta | ||
|---|---|---|
 Lonsdaleíta | ||
| General | ||
| Categoría | Minerales elementos | |
| Clase | 1.CB.10b (Strunz) | |
| Fórmula química | C | |
| Propiedades físicas | ||
| Lustre | Adamantino | |
| Transparencia | Transparente | |
| Sistema cristalino | Hexagonal | |
| Dureza | >10 (Mohs) | |
| [editar datos en Wikidata] | ||
La lonsdaleíta es un alótropo hexagonal de carbono encontrado en meteoritos, así llamado en honor de Kathleen Lonsdale. Es una forma semejante al diamante, sin embargo hexagonal (polimorfo).
Encontrada por primera vez en 1967 en cristales microscópicos asociados al diamante en restos de meteorito en Arizona. Se cree que en el impacto del meteorito con grafito contra la tierra, el calor y la energía del impacto puedan transformar el grafito en diamante manteniendo su estructura hexagonal.
Es de color negro, brillo diamantínico. Cristales <3mm 2.06="" a="3" b="0" bica="" c="4" configuraci="" difracci="" drica.="" n="" octa="" pseudoc="" z="4</p">
Aparece en resultados de estudios ejecutados en febrero del 2009, que la lonsdaleita sería un 58 % más dura que el diamante. Sería, por tanto, uno de los materiales más duros presentes en la naturaleza, junto al Nitruro Bórico de Wurtzita (wBN), producto de las presiones en erupciones volcánicas.
Durante 50 años, los geólogos han hablado de la lonsdaleíta, un alótropo hexagonal del carbono, como un «súper cristal» con propiedades excepcionales que lo convierten en uno de los materiales más duros presentes en la naturaleza. Ahora, un grupo de investigadores liderado por Péter Németh, de la Academia de Ciencias de Hungría, afirma que este mineral no sería otra cosa que una forma común de diamante con una estructura cristalina aplastada.
La historia de este cristal se remonta a 1967, año en que fue identificado por primera vez en las muestras geológicas del cráter Barringer, originado tras el impacto del meteorito Canyon Diablo y ocurrido hace unos 50.000 años en el norte de Arizona. Durante el análisis, los científicos se percataron de la presencia de un nuevo mineral, parecido al diamante pero con estructura hexagonal, que fue llamado lonsdaleíta en honor a la cristalógrafa Kathleen Lonsdale.
Desde entonces, la presencia del material ha sido utilizada en astrogeología como marcador de los cráteres de impacto asteroideo, incluidos los relacionados con la teoría de la extinción de masa de los meteoritos. Posteriormente, se comprobó que presentaba propiedades mecánicas superiores a las del diamante, lo que permitió utilizarla en diferentes aplicaciones industriales.
Con todo, el mineral nunca había sido encontrado en estado puro. Ahora, gracias al nuevo estudio, Németh y sus colaboradores han desvelado el enigma. Según sus resultados, la lonsdaleíta es un diamante «viciado», esto es, presenta una deformación cristalina que se produce bajo condiciones extremas, como las que se dan durante el impacto de un meteorito en la Tierra, en las que el cristal adquiere plasticidad y asume su aspecto típico.
De hecho, un análisis al microscopio electrónico ha permitido reconstruir la estructura química de las muestras halladas en el cráter de Arizona. Según se lee en un artículo publicado en la revista Nature Communications, la mayoría de los cristales presenta un patrón regular, aunque pueden observarse interrupciones en su esquema geométrico que, según el equipo de investigadores, son las responsables de su forma y propiedades características.
Los mismos responsables del estudio aseguran que el hallazgo no dejará indiferente a la comunidad científica, cuyos estudios anteriores, tanto teóricos como experimentales, deberán ser revisados.
Desde entonces, la presencia del material ha sido utilizada en astrogeología como marcador de los cráteres de impacto asteroideo, incluidos los relacionados con la teoría de la extinción de masa de los meteoritos. Posteriormente, se comprobó que presentaba propiedades mecánicas superiores a las del diamante, lo que permitió utilizarla en diferentes aplicaciones industriales.
Con todo, el mineral nunca había sido encontrado en estado puro. Ahora, gracias al nuevo estudio, Németh y sus colaboradores han desvelado el enigma. Según sus resultados, la lonsdaleíta es un diamante «viciado», esto es, presenta una deformación cristalina que se produce bajo condiciones extremas, como las que se dan durante el impacto de un meteorito en la Tierra, en las que el cristal adquiere plasticidad y asume su aspecto típico.
De hecho, un análisis al microscopio electrónico ha permitido reconstruir la estructura química de las muestras halladas en el cráter de Arizona. Según se lee en un artículo publicado en la revista Nature Communications, la mayoría de los cristales presenta un patrón regular, aunque pueden observarse interrupciones en su esquema geométrico que, según el equipo de investigadores, son las responsables de su forma y propiedades características.
Los mismos responsables del estudio aseguran que el hallazgo no dejará indiferente a la comunidad científica, cuyos estudios anteriores, tanto teóricos como experimentales, deberán ser revisados.
La nanoespuma de carbono es el sexto alótropo conocido del carbono, descubierto en 1997 por Andrei V. Rode y colaboradores en laAustralian National University en Canberra. Consiste de un ensamblado de cúmulos de baja densidad de átomos de carbono, mantenidos en una red tridimensional difusa.
Cada cúmulo es de aproximadamente 6 nm de ancho, y contiene aproximadamente 4000 átomos de carbono, unidos en hojas similares a las del grafito, que tienen una curvatura negativa por la inclusión de heptágonos en el esquema regular hexagonal. Esto es lo opuesto de lo que pasa en el caso de los buckminsterfulerenos, en el que las hojas de carbono reciben una curvatura positiva por la inclusión depentágonos.
La estructura a gran escala de la nanoespuma de carbono es similar a la de un aerogel, pero con el 1% de la densidad de los aerogeles de carbono anteriormente producidos, o sólo dos veces mayor que la densidad del aire a nivel del mar. A diferencia de los aerogeles de carbono, la nanoespuma de carbono es un mal conductor eléctrico.
Nanoespumas. Otra forma alotrópica del carbono
En los temas mas recientes del curso NT-100, nos hemos adentrado a las formas alotrópicas del carbono. El grafito, el diamante y el ahora visto fullereno. No obstante, en unas de mis veladas de insomnio provocado por la cafeína y/o la taurina (nunca combinen estas sustancias, para mayor información preguntarle a Ibarra) por casualidad encontré esta información. La nanoespuma de carbón está considerada como una nueva forma alotrópica del carbono.
El 22 de marzo se dio a conocer una quinta forma alotrópica del carbono. Las nanoespumas. Que accidentalmente se descubrieron trtando de sintetizar nanotubos y fullerenos. Estos materiales se obtuvieron por primera vez disparando un láser de alta potencia sobre carbón vítreo en una cámara de argón, lo que produce temperaturas del orden de los 10.000 ºC que evaporan los átomos de carbono. Estos átomos se recombinan en una forma alotr[opica intermedia entre el grafito ( C sp2) y el diamante (C sp3), para dar lugar a estas espumas.
El 22 de marzo se dio a conocer una quinta forma alotrópica del carbono. Las nanoespumas. Que accidentalmente se descubrieron trtando de sintetizar nanotubos y fullerenos. Estos materiales se obtuvieron por primera vez disparando un láser de alta potencia sobre carbón vítreo en una cámara de argón, lo que produce temperaturas del orden de los 10.000 ºC que evaporan los átomos de carbono. Estos átomos se recombinan en una forma alotr[opica intermedia entre el grafito ( C sp2) y el diamante (C sp3), para dar lugar a estas espumas.
En esta forma alotrópica los átomos de carbono se se combinan en hexágonos y heptágonos, dando lugar, al contrario de los fullerenos, a una curvatura inversa.
La nanoespuma de carbón es semiconductora, por lo que puede tener aplicaciones en el campo de la electrónica. Pero su propiedad más destacable, y que hace de este material único entre los materiales de carbón, es que posee propiedades magnéticas, actuando como un imán. A temperatura ambiente esta propiedad desaparece al cabo de unas pocas horas después de que la nanoespuma de carbón ha sido sintetizada, aunque sí se conserva a temperaturas inferiores a -183 ºC. En cualquier caso, a temperatura ambiente las nanoespumas poseen propiedades ferromagnéticas, es decir, son atraídas por los imanes. aunque se supone que el carbono no es un elemento ferromagnético. Por otra parte es el material menos denso que se conoce, solo 3 miligramos por centímetro cúbico, y además es completamente transparente.
Una posible aplicación de esta forma de carbón sería en biomedicina como pequeñas unidades ferromagnéticas que podrían inyectarse en la sangre y ser dirigidas mediante campos magnéticos a una determinada zona.
Una posible aplicación de esta forma de carbón sería en biomedicina como pequeñas unidades ferromagnéticas que podrían inyectarse en la sangre y ser dirigidas mediante campos magnéticos a una determinada zona.
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