Científicos localizan hidrógeno en los espacios entre los átomos de los metales

Un grupo de investigadores ha cartografiado una forma más pesada de hidrógeno dentro de aleaciones metálicas y ha hallado indicios de que ocupa los diminutos espacios entre los átomos, en lugar de acumularse únicamente en los defectos estructurales.

El hidrógeno puede hacer que metales resistentes se vuelvan frágiles y propensos a agrietarse, lo que supone una preocupación para los equipos utilizados para almacenarlo y transportarlo. Sin embargo, sus átomos se desplazan con tanta facilidad que pueden escapar de las muestras antes de que los científicos los midan.

Para el estudio, publicado en Nature, un equipo liderado por la Universidad de Sídney utilizó deuterio, una forma más pesada de hidrógeno, para ayudar a distinguir la señal experimental de la del hidrógeno ya presente en el instrumento. Enfriaron las muestras en nitrógeno líquido para limitar la pérdida de átomos y después utilizaron tomografía de sonda atómica, una técnica que elabora mapas tridimensionales de los elementos a escalas extremadamente pequeñas.

Los mapas mostraron de forma reiterada que el deuterio se concentraba en regiones cuya composición química y disposición atómica, según las predicciones, debían retener el hidrógeno con mayor fuerza. Los investigadores también detectaron diferencias entre regiones vecinas de una aleación a base de níquel, en consonancia con las predicciones teóricas sobre su capacidad para retener hidrógeno.

Otras pruebas respaldaron la interpretación de que la mayor parte del deuterio detectado ocupaba espacios entre los átomos. No pudo descartarse una pequeña contribución de defectos ocultos. El avance proporciona a los científicos una forma de investigar un estado del hidrógeno hasta ahora difícil de observar, lo que ayuda a vincular los cálculos sobre su comportamiento con las pruebas experimentales.