El oro no se oxida. Todos lo sabemos. Pero saber por qué siempre ha sido como mirar una puerta cerrada.
Dos investigadores, Santu Biswas y un colega llamado Matthew Montemore de la Universidad de Tulane, acaban de girar la manija. En Physical Review Letters, expusieron la verdadera razón por la que el oro conserva su brillo mejor que el cobre, el hierro o cualquier otra cosa.
No es magia. Es geometría.
“Todo el mundo sabe que el oro es difícil de oxidar”, señaló Biswas. Tenía que enfatizar la segunda parte. La cuestión es, ¿por qué?
Generalmente pensamos en la oxidación como óxido. O empañarse, según su estado de ánimo. El oxígeno ataca la superficie, se agarra a los átomos del metal y cambia de color. Funciona robando electrones. ¿Oro? El oro acumula electrones como un dragón sentado sobre una pila de monedas de oro. Se niega a compartir.
Eso es parte de esto. Seguro.
Pero esto no es suficiente para explicar cuán terco es en realidad el metal. Biswas y Montemare sospecharon que algo más estaba en juego. Algo raro.
Cuando se parte un trozo de oro (se abre y se expone la superficie fresca), los átomos entran en pánico. O mejor dicho, se reorganizan. En segundos, cambian de posición para crear un patrón en zigzag. Los científicos lo llaman reconstrucción de superficie. Bajo un microscopio de efecto túnel, parece una estructura de madera en forma de espina de pescado.
La clave, dicen, es el mismo truco químico.
Antes de que los átomos se asienten en ese zigzag protector e irregular, el oro es vulnerable. Las moléculas de oxígeno, que viajan en pares, pueden separarse y pegarse. La reacción es barata en energía. Sucede en un abrir y cerrar de ojos.
Entonces ocurre la reconstrucción.
Los átomos levantan capas más profundas de la mayor parte del metal. Tocan juntos. La cuadrícula cuadrada se convierte en un denso paquete hexagonal. Se endurece.
¿Por qué? Porque al equilibrio termodinámico le gusta el orden. El empaquetamiento apretado permite que los átomos intercambien calor de manera más eficiente. Hace que la superficie sea estable. Pero crea un muro.
El oxígeno no puede entrar.
Es como intentar pasar una mano por un puño cerrado en lugar de por una palma abierta. La palma abierta (la superficie fresca y en carne viva) es fácil de atacar. El puño cerrado, el dorado en forma de espiga reconstruido, es casi impermeable.
Las implicaciones no se refieren sólo a mantener nuestros collares brillantes.
Los químicos quieren controlar esto. Biswas sugiere que si se cubre la superficie dorada con un material absorbente, se puede detener la reconstrucción. Mantén la superficie desordenada. Mantenlo vulnerable. Entonces el oro se oxidará. Fácilmente.
Eso es un punto de inflexión para la filtración de aire. Imagínese usar oro no sólo como decoración, sino como una esponja para el oxígeno, quitándolo de las mezclas de gases para purificar el resto.
Así que la próxima vez que mires un anillo de oro, no pienses sólo en la riqueza. Piense en los miles de millones de átomos diminutos que se organizan frenéticamente en zigzag para mantener al mundo a raya.
Les está funcionando bastante bien hasta ahora.
