Adaptación de los enlaces químicos
Identificación específica de sólidos que cambian drásticamente sus propiedades durante la cristalización.
Los sólidos pueden tener dos estados estructuralmente muy diferentes: cristal y vidrio. Aunque el orden de corto alcance de los átomos en ambos estados suele ser muy similar, sólo los átomos del cristal tienen un orden de largo alcance. La similitud del orden de corto alcance se atribuye a la similitud del enlace químico entre los átomos de ambas fases. En su publicación conjunta Tailoring Chemical Bonds to Design Unconventional Glasses, el profesor Matthias Wuttig, del I. Institute of Physics de la RWTH y del JARA Institute Green IT del Forschungszentrum Jülich, y Carl-Friedrich Schön, del I. Institute of Physics de la RWTH, junto con investigadores de Milán, Lieja y Marsella, describen su enfoque del diseño de enlaces químicos y, por tanto, de las propiedades de los materiales funcionales.
Schön y Wuttig distinguen dos tipos de sólidos: aquellos en los que el cristal y el vidrio presentan el mismo enlace químico y aquellos en los que el enlace químico difiere significativamente en ambos estados. Por ello, estos últimos materiales también presentan un orden de átomos de corto alcance significativamente diferente y, por tanto, propiedades distintas a las del estado cristalino. Sólo los materiales cuyos cristales forman el llamado enlace metavalente presentan este comportamiento. Con ayuda de cálculos de mecánica cuántica, los físicos pueden trazar un mapa que permite identificar estos materiales especiales, lo que hace posible identificar específicamente los sólidos que cambian drásticamente sus propiedades durante la cristalización. Los físicos de Aquisgrán han publicado sus hallazgos en la prestigiosa revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
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