Hallan un método para analizar cristales diminutos y complejos
A menudo, la estructura atómica de las sustancias sólidas puede analizarse de forma rápida, sencilla y muy precisa mediante rayos X. Sin embargo, para ello es necesario que existan cristales de las sustancias correspondientes. Sin embargo, para ello es necesario que existan cristales de las sustancias correspondientes. El químico Oliver Oeckler, de la Universidad de Leipzig, y su equipo están desarrollando métodos para hacer esto posible incluso en cristales muy pequeños que no pueden verse a simple vista. Entre ellos se encuentran los nitruros de óxido de fósforo, compuestos de fósforo, nitrógeno y oxígeno que no se encuentran en la naturaleza. A esta nueva clase de compuestos se les atribuyen propiedades inusuales, a las que hasta ahora era difícil acceder debido a sus inusuales estructuras.
La imagen muestra una sección de los datos experimentales en el fondo, un patrón de difracción de rayos X de los nitruros de óxido de fósforo. En primer plano, secciones de la estructura cristalina.
Universität Leipzig
En colaboración con el profesor Wolfgang Schnick, de la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, Oeckler y su equipo han desarrollado un método que ha permitido, a lo largo de una década de investigación, determinar la compleja estructura cristalina de los nuevos nitruros de óxido de fósforo. Los científicos acaban de publicar sus hallazgos en Chemistry - A European Journal.
En el análisis de la estructura cristalina, la combinación de microscopía electrónica y radiación sincrotrón - rayos X especialmente intensos generados mediante una técnica especial en una instalación de investigación a gran escala - desempeña un papel decisivo. Sin embargo, el análisis del nitruro de óxido de fósforo demuestra que a veces esto no es suficiente. La sustancia, que podría constituir la base de nuevos fósforos en futuros estudios, por ejemplo, ya se produjo por primera vez en 2014, pero su estructura aún no se ha dilucidado, porque antes se consideraba una clase de compuestos de difícil acceso. Daniel Günther, investigador doctoral del grupo de trabajo de Oeckler, ha podido ahora resolver el enigma junto con su mentor. "No se debió a los datos, sino a un truco de la naturaleza. No estamos hablando de una sola sustancia, sino de tres compuestos muy complicados entrelazados", explica Günther, que es el primer autor del estudio.
Las secciones de las disposiciones atómicas formaban una especie de sistema modular del que pueden surgir estructuras complicadas y también desordenadas. "Una investigación de este tipo requiere un trabajo extremadamente meticuloso, para el que sólo unos pocos miembros del personal pueden reunir la paciencia y la concentración necesarias. Sin un año sabático de investigación y un miembro del personal tan dedicado, probablemente no habría funcionado. La mayoría de la gente se habría horrorizado ante lo que a primera vista parecían datos 'inanalizables' y nunca habría vuelto a mencionarlos", afirma Oliver Oeckler. Señala que el factor significativo aquí no es sólo la estructura de los oxonitrurofosfatos, que los investigadores consideran muy interesante, sino también el método de análisis. El procedimiento descrito en su artículo podría utilizarse para resolver problemas analíticos similares con sustancias completamente distintas.
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