Un equipo internacional de científicos, liderado por investigadores del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC en Estados Unidos, ha logrado la síntesis accidental de un compuesto hasta ahora desconocido: el hidruro de oro. Este descubrimiento, publicado en Angewandte Chemie International Edition, tiene el potencial de revolucionar la comprensión de la química en condiciones extremas, la dinámica interna de los planetas gigantes y los procesos de fusión nuclear estelar.
La investigación, que inicialmente se centró en la transformación de hidrocarburos en diamantes bajo presiones y temperaturas elevadas, tuvo lugar en el European XFEL, una instalación de láser de rayos X en Alemania. Los científicos expusieron muestras de hidrocarburos recubiertas con una fina lámina de oro, esperando que este último actuara meramente como absorbedor de rayos X y conductor de calor. Sorprendentemente, además de la formación de diamantes, observaron la aparición de hidruro de oro.
Mungo Frost, investigador de SLAC y autor principal del estudio, destacó la naturaleza inesperada del hallazgo, señalando que "el oro es típicamente muy 'aburrido' químicamente, casi inerte. Esa es precisamente la razón por la que lo elegimos como absorbedor de rayos X". Los experimentos recrearon condiciones análogas a las del interior de planetas y estrellas, comprimiendo las muestras mediante una celda de yunque de diamante y calentándolas a más de 1.900°C mediante pulsos de rayos X.
Los resultados confirmaron la disposición de los átomos de carbono en una red de diamante y, crucialmente, revelaron una interacción significativa entre el hidrógeno y el oro, formando hidruro de oro. En estas circunstancias, el hidrógeno adoptó un estado superiónico, permitiendo su libre movimiento dentro de la estructura del oro. Este fenómeno no solo mejora la conductividad del hidruro de oro, sino que también ofrece nuevas perspectivas sobre el comportamiento de la materia bajo presiones y temperaturas extremas, permitiendo usar la red de oro como un "testigo" para observar el comportamiento del hidrógeno.
Las implicaciones de este descubrimiento son amplias, abarcando la comprensión de planetas gigantes como Júpiter, cuyo interior se cree que contiene hidrógeno sólido, y los procesos de fusión nuclear estelar. El experimento proporciona una ventana a mundos ajenos y reactores cósmicos naturales. El oro, considerado durante mucho tiempo como casi inerte, ha demostrado la capacidad de formar un hidruro estable bajo condiciones extremas, abriendo nuevas vías para la investigación química y la ciencia planetaria.
Siegfried Glenzer, Director de la División de Alta Energía en SLAC, subrayó la importancia de poder "producir y modelar experimentalmente estos estados de la materia", señalando que estas herramientas de simulación pueden aplicarse a otros materiales en condiciones extremas. Lo que comenzó como un resultado experimental fortuito ha culminado en el descubrimiento del hidruro de oro, un compuesto que abre oportunidades de investigación previamente solo teóricas y que subraya cómo la ciencia avanza a través de sorpresas inesperadas.
El estudio de materiales exóticos como el hidruro de oro, que podría tener aplicaciones futuras en áreas como el almacenamiento de hidrógeno o la catálisis avanzada, representa un hito significativo. Investigaciones previas ya habían sugerido la posibilidad de que los metales nobles formaran compuestos estables bajo alta presión, pero la síntesis del hidruro de oro marca un avance importante en la química bajo condiciones extremas.