Centro de Investigación de la UCR

Científicos ticos usan plasma para crear nanoestructuras

 Cuarto estado de la materia permite crear materiales manipulando átomos

 Experimentan con metal transparente y detectores de contaminación

El plasma –el cuarto estado de la materia con el que Franklin Chang espera impulsar la nave que llevará a los primeros seres humanos a Marte– es un ingrediente clave de las investigaciones de un grupo de científicos de la Universidad de Costa Rica (UCR) que trabaja en la creación de nanomateriales.

Los nanomateriales pertenecen al emocionante campo de la nanotecnología; una rama de la ciencia que se dedica a construir compuestos y estructuras molécula por molécula.

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Esa confección desde los elementos más básicos de la materia permite dotar a los materiales de características únicas.

Los físicos del Centro de Investigación en Ciencia e Ingeniería de Materiales (Cicima) de la UCR realizan justamente eso, como es el caso de los materiales hidrogenados, que podrían ayudar en la construcción de ventanas que permitan filtrar la luz del Sol a gusto de las personas.

Presencia de plasma. Las investigaciones del Cicima requieren la presencia de plasma para crear el nanomaterial.

El plasma es una mezcla de iones y electrones a unos 50.000 grados Celsius que se encuentra en forma natural en las estrellas.

Según explicó Arturo Ramírez, director del Cicima, primero colocan dentro de una cámara sellada una placa con el metal con el que quieren formar el nanomaterial, apodada blanco, y otra placa donde se formará el nuevo material, llamada sustrato.

Cuando las dos placas se encuentran dentro de la cámara, los científicos proceden a crear en ella un vacío mayor al que existe en el espacio exterior.

Dentro de ese vacío, los físicos pueden crear el plasma y controlar su alta temperatura.

Además, la inexistencia de átomos de otros elementos dentro de la cámara permite que los materiales sean muy puros, al contener solo los elementos que se quiere.

Inyección. Creado el vacío, los científicos inyectan un poco de gas argón (por ejemplo) y lo calientan tanto que se produce plasma.

Al producirse el plasma, el argón deja libres varios de los electrones que conforman sus átomos.

Como si fueran imanes, esos electrones sueltos son atraídos por la barra de metal. Al chocar contra ella desprenden algunos átomos de la barra, que van a parar al sustrato y comienzan a unirse para crear el nanomaterial.

El laboratorio del Cicima tiene la capacidad de medir nanomateriales del grosor de un átomo. Estos se analizan para saber cómo transmiten la corriente eléctrica, cómo reflejan la luz o qué propiedades magnéticas tienen.