Gráficamente abstracto. Crédito:ACS Omega (2022). DOI:10.1021/acsomega.2c03081
Las bengalas pueden ser muy divertidas:brillan, chisporrotean y escupen arcos de luz desde palos o tubos de mano en el suelo. Pero los metales con los que generalmente están hechos limitan el aspecto que pueden tener las chispas. Ahora, los investigadores de ACS Omega informan que los metales de tierras raras en polvos de aleación pueden producir destellos que cambian de dorado a verde y se ramifican continuamente.
En todo el mundo, se sacan bengalas para festividades y eventos especiales, brindando toques de luz festivos. Si bien sus llamas pueden abarcar los colores del arcoíris, las bengalas que se disparan se han limitado a una luz roja oscura, dorada o blanca brillante.
Recientemente, Eike Hübner y sus colegas descubrieron que quemar erbio en polvo (Er), un metal de tierras raras, produce una nueva chispa que cambia de color, pasando del blanco dorado al verde brillante. Sin embargo, la fase verde ocurrió solo por un parpadeo en el tiempo y no fue realmente perceptible.
Otro aspecto entretenido de las fuentes de bengalas son sus chispas ramificadas que estallan repetidamente en múltiples partículas más pequeñas que destellan. Las bengalas comerciales generalmente contienen polvos de hierro y carbono para este efecto, pero las aleaciones de metal y metal también pueden hacerlo. Entonces, Hübner y el equipo querían probar si las aleaciones de metal-metal de tierras raras podrían usarse para crear nuevos tipos de chispas que cambian de color o se ramifican.
Los investigadores presionaron polvos de un solo metal y polvos de aleaciones de metal-metal, que contenían metales alcalinos, de transición y de tierras raras, uno a la vez en una llama. Las aleaciones de tierras raras proporcionaron chispas más coloridas que los polvos de un solo metal. Por ejemplo, el iterbio producía destellos explosivos de color verde intenso. Pero cuando se quemaba la aleación de iterbio-cobre (Yb-Cu), liberaba continuamente una lluvia de chispas largas que cambiaban de dorado a verde intenso.
Luego, los investigadores combinaron aleaciones de metales de tierras raras con un propulsor a base de perclorato de amonio y nitrocelulosa para crear fuentes sin humo. Una versión en polvo de imanes de neodimio creó la fuente más atractiva con chispas que se ramifican continuamente, y cada "chispa principal" inicial dispara muchas más chispas en solo una fracción de segundo. Estas pruebas arrojaron dos materiales bengalas prometedores, aunque los investigadores advierten que las recetas deben someterse a más pruebas de seguridad antes de que puedan usarse en productos comerciales. Chispas que cambian de color