Una nueva investigación dirigida por el químico Xiao Cheng Zeng de la Universidad de Nebraska-Lincoln ha llevado al descubrimiento de un nuevo material que podría tener implicaciones significativas para una variedad de desafíos. desde el almacenamiento de dióxido de carbono hasta la ciencia planetaria y la lubricación sólida.

A primera vista, no parece haber mucha conexión entre el hielo seco y el cuarzo. Pero en términos científicos, en realidad están bastante cerca, ya que son óxidos de los dos primeros elementos de un grupo químico de la tabla periódica (Grupo IV):carbono para hielo seco (dióxido de carbono congelado) y silicio para cuarzo.

En 2011, Investigadores europeos anunciaron el descubrimiento de una nueva sustancia llamada carbonato de silicio cuando combinaron hielo seco y dióxido de silicio (cuarzo) a alta presión. No pudieron determinar la estructura cristalina del material, sin embargo, y la pregunta llamó la atención de Zeng y sus colegas, quien asumió el desafío y pasó casi un año modelando posibles estructuras en la supercomputadora del Holland Computing Center de la Universidad de Nebraska.

"Hicimos una búsqueda exhaustiva de posibles estructuras sólidas para una proporción determinada de dióxido de carbono y dióxido de silicio, "dijo Zeng, Catedrático de Química de la Universidad Ameritas. "Hicimos una búsqueda exhaustiva de estructuras de miles de estructuras cristalinas antes de identificar una altamente estable".

Esa forma altamente estable, Zeng dijo:consta de un átomo de silicio, dos átomos de carbono y seis átomos de oxígeno, o SiC2O6.

El resultado se informó en la edición del 27 de febrero de Cartas de revisión física X , el altamente selectivo, solo online, Revista de acceso completamente abierto de la Sociedad Estadounidense de Física. Es la primera vez que se publica una investigación de la UNL en la revista de hace tres años.

"Una de las aplicaciones potenciales es el almacenamiento de dióxido de carbono, ", Dijo Zeng." Predecimos que bajo alta presión, alrededor de 200, 000 atmósferas, El dióxido de carbono se puede combinar con el dióxido de silicio para formar una nueva forma de cristal que es una posible forma de secuestro.

"Este sólido se encuentra entre el hielo seco y el cuarzo, y en el pasado, la gente no imaginaba que había algo intermedio. Algo en el medio es muy difícil de imaginar para los químicos, pero proporcionamos un candidato para algo intermedio ".

Zeng dijo que el cristal predicho también puede proporcionar una pista importante sobre la composición de los planetas y satélites terrestres, ya que el dióxido de silicio y el dióxido de carbono en sus formas gaseosa y congelada son componentes comunes de esos cuerpos. Con una estructura en capas similar a la del grafito, el cristal de carbonato de silicio también tiene potencial como lubricante sólido.

"La estructura que vimos es una estructura de tres capas donde la capa intermedia es de silicio, ", dijo." Las capas pueden deslizarse y cortarse, lo que lo convierte en un buen lubricante sólido ".