Premio Nobel de Química en el AIQ-2011

Premio Nobel de Química para el hallazgo de los cuasicristales

El científico israelí Daniel Shechtman ganó hoy el Premio Nobel de Química de 2011 por un descubrimiento que inicialmente le hizo padecer escepticismo y burlas, incluso su expulsión de un equipo de investigación, antes de ganar una amplia aceptación como un avance fundamental. 

Mientras hacía investigaciones en Estados Unidos en 1982, Shechtman descubrió una nueva estructura química en forma de mosaico —los cuasicristales— una estructura química que hasta entonces se consideraba imposible.

Shechtman estudiaba una mezcla de aluminio y manganeso en un microscopio de electrones cuando halló una configuración de átomos, similar a los mosaicos islámicos, que nunca se repetía y parecía desafiar las leyes de la naturaleza. Aunque concluyó que la ciencia estaba equivocada, tendrían que pasar años para que él y otros investigadores demostraran que tenía razón.

Desde entonces, los cuasicristales se han producido en laboratorios. Una compañía sueca los halló en una de las formas más duraderas del acero, que ahora se usa en productos que van desde hojas de afeitar hasta agujas finísimas fabricadas especialmente para la cirugía ocular, dijo la Real Academia Sueca en la fundamentación del premio. Los cuasicristales también están siendo estudiados para su posible aprovechamiento en materiales nuevos que conviertan el calor en electricidad. Estos fueron descubiertos por primera vez de forma natural en Rusia en 2009.

A pesar de la reticencia inicial de la comunidad científica, el descubrimiento de Shechtman "cambió fundamentalmente la forma en que los químicos consideran la materia sólida", dijo la academia en su citación.

El científico recibirá el premio de 10 millones de coronas suecas (un millón y medio de dólares) junto con los otros ganadores del Nobel durante una ceremonia en Estocolmo, el 10 de diciembre.

"Me siento espléndidamente", dijo Shechtman, de 70 años, profesor distinguido en el Instituto de Tecnología de Israel en Haifa, a The Associated Press después de recibir la noticia.

En términos químicos, un cristal es una estructura atómica regular dentro de un material.

 

El cuasicristal presenta una estructura que los científicos consideraban imposible. La configuración atómica dentro de un material influye sobre las propiedades físicas del material. "Su batalla obligó a los científicos a reconsiderar su concepción de la naturaleza misma de la materia", dijo la academia.
Nancy B. Jackson, presidenta de la Sociedad Estadounidense de Química, calificó el hallazgo de Shechtman como "uno de esos descubrimientos científicos que van contra las reglas". Cuando Shechtman anunció haber descubierto una configuración inusual de átomos, dijo la presidenta, "pensaron que atentaba contra las reglas de la naturaleza". Recién más adelante algunos científicos se dieron cuenta que ellos mismos habían visto cuasicristales sin saber qué eran, agregó Jackson.

Staffan Normark, secretario permanente de la Real Academia Sueca, dijo que era uno de los pocos logros merecedores del Nobel que podían rastrearse a un día específico.

Los cristalógrafos siempre creían que todos los cristales tenían simetría rotacional, de modo que cuando rotan, lucen iguales. El 8 de abril de 1982, mientras estaba en un año sabático en la Oficina Estadounidense de Medidas y Tecnología en Washington, D.C., Shechtman observó por primera vez cristales con 10 puntos, o simetría pentagonal, lo que para la mayoría de los científicos era imposible.

"Les dije a todos los que quisieran escucharme que tenía material con simetría pentagonal y lo único que hicieron fue reírse de mí", recordó.

Durante meses trató de persuadir a sus colegas sobre su hallazgo, pero se negaron a aceptarlo. Finalmente le pidieron que se retirase de su grupo de investigación y se mudó a otro dentro del mismo instituto.

Shechtman regresó a Israel, donde halló un colega dispuesto a trabajar con él en un artículo que describió el fenómeno. El informe fue rechazado inicialmente, pero al final fue publicado en noviembre de 1984 ante el furor y rechazo de los círculos científicos.

En 1987, amigos de Shechtman en Francia y Japón lograron producir cristales suficientemente grandes para repetir y verificar lo que aquél había descubierto con el microscopio electrónico.

Sara Snogerup Linse, de la Academia, dijo sobre los cuasicristales que "los seres humanos han creado pautas similares a escala macroscópica con la ayuda de mosaicos de cerámica, acolchados cuadriculados, etcétera, pero lo nuevo es que también se halló en el mundo de las moléculas y los átomos".

Fuente: El País Digital del 5/10/11

 

Nobel de Química premió lucha contra la "ciencia establecida"

Shechtman. Descubrió los cuasicristales, estructura en teoría imposible

ESTOCOLMO | AFP Y AP
El científico israelí Daniel Shechtman ganó ayer el Premio Nobel de Química de 2011 por un descubrimiento que inicialmente generó escepticismo y burlas, antes de conseguir aceptación como avance fundamental.


Mientras hacía investigaciones en Estados Unidos en 1982, Shechtman descubrió una nueva estructura química en forma de mosaico -los cuasicristales- que hasta entonces se consideraba imposible.
Shechtman estudiaba una mezcla de aluminio y manganeso en un microscopio de electrones cuando halló una configuración de átomos, similar a los mosaicos islámicos, que nunca se repetía.


Hasta entonces se creía que en la materia sólida los átomos de los cristales debían seguir un patrón simétrico que se repitiera periódicamente una y otra vez.  Para los científicos, la repetición era imprescindible para obtener un cristal.

Pero la estructura de átomos que Shechtman tenía delante de sus ojos iba en contra de las leyes: formaban un patrón que no podía repetirse y que, en teoría, era imposible.

En concreto, la imagen que surgió tenía círculos concéntricos compuestos cada uno por diez puntos brillantes separados exactamente por la misma distancia. Es decir, una simetría "pentagonal" y no "rotacional, de modo que cuando rotaran lucieran iguales".

Era una "simetría de orden 10" completamente incompatible con los conocimientos científicos de entonces, según los cuales los cristales solo podían tener simetrías de orden 2, 3, 4 o 6, porque en caso contrario se formaría un imposible caos con átomos que chocarían los unos contra los otros, explicó a la prensa Sven Liden, miembro del Comité Nobel para la Química.


El hallazgo del investigador israelí, entonces integrante de una comisión de servicio de un laboratorio estadounidense, suscitó la incomprensión y la reprobación de sus colegas a tal punto que le pidieron que abandonase su unidad de investigación.


El director del laboratorio llegó incluso a darle un manual de cristalografía sugiriéndole que lo estudiara, recordó Shechtman ayer en una conferencia en el Instituto de Tecnología de Israel en Haifa.


Le contesté: `no necesito leerlo, sé que es imposible, pero ahí está, delante de mí`, recordó.

Durante meses Shechtman trató de persuadir a sus colegas sobre su hallazgo, pero se negaron a aceptarlo. Finalmente regresó a Israel, donde halló un colega dispuesto a trabajar en un artículo que describió el fenómeno.

El informe fue publicado en noviembre de 1984 ante el rechazo de los círculos científicos.

En 1987, amigos de Shecht-man en Francia y Japón lograron producir cristales suficientemente grandes para repetir y verificar lo que aquél había descubierto con el microscopio electrónico. Hacia 1992, y después de muchas confirmaciones, la comunidad científica avaló su descubrimiento. Ayer volvió a reconocer su valor, al otorgarle el máximo galardón y en su falló recordó que "tuvo que luchar una dura batalla contra la ciencia establecida".


APLICACIONES. En los últimos años los cuasicristales se han producido en laboratorios. Una compañía sueca los halló en una de las formas más duraderas del acero, que actualmente se utilizan en productos que van desde hojas de afeitar hasta agujas finísimas fabricadas especialmente para la cirugía ocular.
Los cuasicristales también están siendo estudiados para su posible aprovechamiento en materiales nuevos que conviertan el calor en electricidad.


A mediados de 2009, un equipo de científicos descubrió por primera vez una forma "natural" de cuasicristal en un río de Rusia, un mineral compuesto de aluminio, cobre y hierro.
Estos materiales son muy duros pero pueden romperse con gran facilidad, además de ser grandes aislantes térmicos y malos conductores de la electricidad, lo que permite numerosas aplicaciones industriales. Algunos experimentos los están usando también como revestimiento para sartenes y para realizar diodos luminosos (LED), que consumen menos energía.
Sara Snogerup Linse, integrante de la Real Academia Sueca, dijo sobre los cuasicristales que "los seres humanos han creado pautas similares a escala macroscópica con la ayuda de mosaicos de cerámica, acolchados cuadriculados, etcétera, pero lo nuevo es que también se halló en el mundo de las moléculas y los átomos``.



RECONOCIMIENTO. El descubrimiento de Shechtman "cambió fundamentalmente la forma en que los químicos consideran la materia sólida``, dijo la academia en su comunicado oficial.
En reconocimiento a su hallazgo Shechtman recibirá el premio de 10 millones de coronas suecas (un millón y medio de dólares) junto con los otros ganadores del Nobel durante una ceremonia en Estocolmo, el 10 de diciembre.
"Estoy emocionado", señaló Shechtman, de 70 años, durante una breve entrevista en la radio pública israelí. "Su batalla obligó a los científicos a reconsiderar su concepción de la naturaleza misma de la materia``, dijeron integrantes de la Academia.
Nancy B. Jackson, presidenta de la Sociedad Estadounidense de Química, calificó el hallazgo de Shechtman como "uno de esos descubrimientos científicos que van contra las reglas``.
Cuando los científicos describen los cuasicristales de Shechtman, suelen utilizar un concepto derivado de las matemáticas y del arte: el número áureo, que despertó el interés incluso de los matemáticos de la Antigua Grecia, explicó El País de Madrid con base en la fundamentación del Premio Nobel. En los cuasicristales, por ejemplo, la distancia entre átomos está relacionada con ese número.
Cuando Shechtman anunció haber descubierto una configuración inusual de átomos, recordó Jackson, "pensaron que atentaba contra las reglas de la naturaleza``.
Recién más adelante algunos científicos se dieron cuenta que ellos mismos habían visto cuasicristales sin saber qué eran, agregó la científica. Shechtman es el décimo israelí premiado con el Nobel, y el cuarto en Química.

Aspectos clave

Un nuevo tipo de cristales
En 1982 Daniel Shechtman descubrió los "cuasicristales", un tipo de cristales que tienen una configuración diferente a los cristales conocidos hasta el momento.
Aceptación tras rechazo inicial
Su hallazgo le costó el puesto en el laboratorio donde trabajaba pero con los años la comunidad internacional reconfiguró las bases sobre la composición de los materiales.
Aplicaciones en la industria
Actualmente estos materiales se utilizan en productos que van desde hojas de afeitar hasta agujas finísimas fabricadas para las cirugías oculares.

El País Digital- 06/10/11