Un equipo de científicos rusos y alemanes ha logrado descifrar el secreto de la estabilidad de la estructura cristalina de la calaverita —un raro mineral metálico también denominado teluro de oro y compuesto de una proporción similar de oro y de telurio— anticipando la posible existencia de un nuevo compuesto áureo hasta ahora desconocido para la ciencia, informa el portal Eurekalert.
La calaverita, de la que se puede obtener oro por medio de la separación de sus componentes, presenta una estructura cristalina con una modulación altamente inmensurable en lo que a la posición de los átomos de oro y de telurio se refiere.
¿Estructura tetradimensional?
Esta particular estructura, propia de la calaverita y de otros cristales inmensurables, ha sido durante mucho tiempo un enigma para los científicos, ya que carece de simetría de traslación en una dirección particular y, por lo tanto, no puede ser explicada mediante la ley geométrica de cristalización propuesta por el mineralogista francés René Just Haüy, según la cual el cambio de forma de un cristal que se combina con otro no altera su grado de simetría.
Para explicar la extraña naturaleza de la calaverita, en los años 70 los científicos utilizaron para sus cálculos un modelo de cuatro dimensiones en vez del tridimensional. Sin embargo, esta descripción genera un nuevo problema, ya que le atribuye al oro una oxidación errónea de +2 y, de este modo, las estructuras cristalinas se convertirían en químicamente inestables, explicó Artem Ogánov, profesor del Instituto Físico Técnico de Moscú (Rusia) y coautor del trabajo.
El estudio, publicado el pasado miércoles en la revista 'Proceedings of the National Academy of Sciences' (PNAS, por sus siglas en inglés), utilizó el sistema USPEX —un avanzado algoritmo evolutivo desarrollado por Ogánov— para explicar la compleja estructura cristalina.
Una unión de oro 'imposible'
Con la ayuda de esta herramienta, los investigadores analizaron primero la unión química de la silvanita —un mineral similar a la calaverita que se compone de oro, plata y telurio— a modo de patrón, remplazando luego los átomos de plata por otros de oro, y descubriendo así que la calaverita incluye átomos de oro con una oxidación de +1 y +3 distribuidos por su estructura. Además, este modelo admite la posibilidad de la existencia de otra unión 'imposible' entre el oro y el teluro, expresado por la fórmula AuTe, a diferencia de la unión AuTe2 conocida hasta ahora.
"Hay toda una gran historia detrás de la calaverita" que, además de "haber influenciado la Fiebre del Oro", durante décadas "fue un dolor de cabeza y una gran paradoja para los expertos en cristalografía", ya que "mientras más a fondo indagaban en ella los investigadores, más preguntas generaba", explica Ogánov. Según él, gracias a los resultados del nuevo estudio "los experimentadores ahora podrán ir a la caza del AuTe, el nuevo compuesto que hemos anticipado", que —sugiere— "seguramente estará lleno de nuevos enigmas".
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