Se pueden ver los átomos
Una de las líneas de investigación más interesantes entre los muchos experimentos llevados a cabo en Escocia es el estudio de materiales para baterías que son la clave para la suficiencia energética en el futuro. “Aquí estudiamos qué le pasa a una batería cuando la cargas y la descargas. Sabemos que los celulares, los autos y todas las baterías dejan de cargarse con el tiempo. ¿Por qué está pasando esto? ¿Cuál es el proceso químico dentro de la propia batería que hace que pierda eficiencia, que pierda capacidad con los ciclos de carga y descarga?”, dice Nicolás.
Laura Simonetti, la científica responsable de la línea de luz CLAESS, es la investigadora que puede aclarar estas dudas. “Toda la comunidad de baterías está tratando de acceder a la ‘interfaz de electrolito sólido’, una película muy delgada que se forma entre el electrodo y el electrolito. Manipular esta capa, optimizarla, es de gran interés, y también es fundamental para entender cómo funcionan los procesos químicos en esta capa tan fina, que suele ser de unos pocos nanómetros”. No sería posible ver lo que sucede en algo tan pequeño sin el sincrotrón, explica Simonetti: “Esta es una técnica de sincrotrón que es extremadamente poderosa porque puede dar acceso a cualquier tipo de elemento que sea cristalino, líquido, gaseoso o amorfo. Permite acceder a ver acceder a la estructura electrónica de los materiales, el estado de oxidación, las especies químicas o acceder a los detalles de la estructura alrededor de un átomo. Esta estructura local permite acceder a la comprensión de por qué suceden las cosas. Y es una técnica que requiere el sincrotrón porque funciona cambiando continuamente la energía de los fotones. Se necesita una intensidad alta que un simple espectrómetro de laboratorio no puede”.
Tipos de enlaces químicos
Hay tres tipos principales de enlaces químicos:
- Enlace covalente. Ocurre cuando átomos no metálicos de electronegatividades similares (generalmente altas) se unen para compartir electrones de sus últimas órbitas y formar un compuesto químico estable.
- Enlace iónico. Consiste en la unión de átomos metálicos y no metálicos, mediante la transferencia de un electrón del metal al no metal. Así, se crean iones, cátodos (+) y aniones (-), cargados eléctricamente, que se atraen electrostáticamente entre sí, formando el enlace y formando los diversos compuestos químicos iónicos. Los átomos que forman este tipo de enlace tienen una gran diferencia en electronegatividad.
- Enlace metálico. Es la que se da entre los átomos metálicos de un mismo elemento en estado sólido, que son estructuras extremadamente densas y próximas entre sí. Es un enlace primario y fuerte, en el que los núcleos atómicos se unen rodeados de sus electrones como una nube.
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