Nanotecnología

 El helio es un gas ligero, incoloro e inerte químicamente, presente en la atmósfera terrestre en muy pequeñas cantidades y presente fundamentalmente en el Sol y en las estrellas. Es el primer elemento de la familia de los gases nobles. Su símbolo es He y su número atómico es 2.

Fue descubierto por el astrónomo francés Janssen al estudiar la corona solar por espectroscopía en un eclipse total visible en la India en 1868. Observó una línea amarilla que no se correspondía con las del elemento sodio. El británico Lockyer comprobó que el espectro no se correspondía con ningún elemento conocido por lo que propuso el nombre de helio al agente causante de dicha radiación. Posteriormente Hillebrand lo descubrió en el gas desprendido por la uraninita y Crookes midió la longitud de onda de la línea. En 1908 el helio (que era considerado un gas permanente) se consiguió licuar a la temperatura de 5,2 K gracias al científico Heike Kamerling Onnes.

El helio es un gas dos veces más denso que el hidrogeno, tiene un punto de ebullición normal de -268,9ºC y presenta dos propiedades características:

-La primera es que a diferencia del resto de sustancias y elementos químicos este no presenta un punto de fusión normal. Para lograr solidificar el helio hay que aumentar bastante la presión.

-La segunda es la referente a la superfluidez del helio (a la temperatura de 2,17 K el helio efectúa una transición de fase de líquido a superfluido).Esto significa que el helio es capaz de fluir sin viscosidad aparente y es superconductor del calor.

Estas propiedades manifiestan los efectos cuánticos del helio. El helio presenta dos isótopos estables (el 3He o fermión en el cuál impera el principio de exclusión de Pauli y el 4He o bosón en el cuál esta restricción no existe).

En un laboratorio de química se suelen utilizar sistemas macroscópicos pero aún así son muestras muy pequeñas de unos pocos milímetros. A finales del siglo que acabamos de concluir se descubrió que las gotas de helio microscópicas tienen la capacidad de capturar las moléculas que se encuentren en una muestra. Esto es muy interesante porque tiene muchas aplicaciones entre ellas la espectroscopía atómica. Para la obtención de gotas nanoscópicas se utiliza una fuente en la que hay helio a presiones muy altas y temperaturas muy bajas en las cuales se hace una expansión adiabática en una tobera (técnica de expansión supersónica). Las gotas nanómetricas se detectarán finalmente en un espectrómetro.

En un principio se creía que a las gotas nanoscópicas de helio no se le iba a encontrar utilidad práctica, como en todo campo de la ciencia que se abre, sin embargo a raíz del descubrimiento de que las gotas nanoscopicas tenían la capacidad de retener a otras moléculas los científicos le dedicaron especial atención por la curiosidad que les suscitaba. Hoy en día estas gotas constituyen una forma para sintetizar nuevas sustancias químicas. Ya veremos que nos deparan la utilización de estas gotas en un futuro aunque hoy en día su utilización ya nos esta dando buenos resultados. Este es un buen ejemplo de que no hay que dejar de investigar en ciencia cosas que parezcan que no tienen utilidad práctica hoy ya que en un futuro si pueden tenerla.

Este artículo fue publicado el 26-Abril-2007 a las 9.00 am por alv ms bajo la categoría General. Puede obtener un aviso de los comentarios a este artículo usando el RSS 2.0 feed.

Tags: gotas nanoscópicas, helio nanoscópico, superfluidez