Dan Shechtman, profesor de ingeniería de los materiales de la cátedra Philip Tobias en el Instituto de Tecnología de la Universidad Haifa Technion de Israel, recibió el premio Nobel de Química la semana pasada por su descubrimiento de los cuasicristales, un estado de la materia con una estructura atómica que hasta entonces se creía imposible.

En 1982 Shechtman descubrió una nueva estructura atómica al analizar una mezcla de aluminio y manganeso enfriada muy rápidamente. Al contrario que los cristales normales, que tienen una estructura ordenada que se repite, este material contenía un patrón que nunca se repetía. Desde entonces se han descubierto muchas otras clases de cuasicristales.

En 1992, la Unión Internacional de Cristalografía cambió la definición oficial del cristal para poder incorporar el descubrimiento de Schechtman.

TR: ¿Existe la oportunidad de inventar nuevas clases de materiales gracias a los cuasicristales?

Schechtman: Siempre hay algo nuevo en los cuasicristales. Hay tanta gente trabajando en ellos en todo el mundo que cada mes hay nuevos avances. Si buscas una aplicación para el material, necesitas que tenga una propiedad especial que lo haga mejor que otros materiales existentes. Si no, ¿para qué usar ese material en concreto? Los materiales cuasiperiódicos tienen ciertas propiedades únicas: eléctricas, ópticas, de dureza y antiadherencia. El camino de la luz a través de este material es distinto. Eléctricamente, se comportan de una forma muy peculiar dependiendo de la temperatura. Algunas de estas propiedades ya se han empleado.

¿Cuál fue el primer producto basado en los cuasicristales?

La primera aplicación fueron las capas antiadherentes en sartenes y utensilios de cocina. Si cocinas sobre cuasicristales, tu tortilla no se pegará a ellos, igual que con el Teflón. Pero, al contrario que con el Teflón, si usas un cuchillo sobre la sartén de cuasicristales, estropearás el cuchillo. Si usas un cuchillo con el Teflón, estropeas el Teflón. El Teflón desconchado no es sano. Tengo una sartén que está cubierta con plasma de cuasicristales y funciona perfectamente. Está fabricada por una empresa francesa, Sitram. Pararon la producción porque tuvieron algunos problemas en la reacción de la capa antiadherente con la sal. Si se cocinaba con mucha sal, rayaba la capa cuasicristalina. A la gente no le gustaba eso así que no siguieron fabricándolas.

La mención del Nobel afirma que los cuasicristales son quebradizos, pero que pueden reforzar el acero “como un blindaje”. ¿Cuáles son sus aplicaciones prácticas?

Sandvik, una empresa sueca, produce un acero inoxidable endurecido por precipitación que tiene propiedades interesantes. El acero se refuerza con diminutas partículas cuasicristalinas y no se corroe. Es un acero extremadamente fuerte. Se usa para cualquier cosa que esté en contacto con la piel, por ejemplo, cuchillas de afeitar o material quirúrgico. Cuando un material se deforma de tal manera que no recupera su estado original, en la mayor parte de los casos la deformación se debe a un proceso denominado 'dislocación'. Hay defectos en el material que producen las dislocaciones. Si tiene libertad para moverse, es fácil doblar un material. Pero si algo se lo impide, entonces es más difícil y el material es más duro y resistente. Estas pequeñas partículas cuasicristalinas impiden el movimiento de dislocación en el material.

La mención también comenta que los cuasicristales se están utilizando para desarrollar aislamiento térmico, LEDs, motores diésel y nuevos materiales que convierten el calor en electricidad. ¿Cuáles de las nuevas aplicaciones le parecen más prometedoras?

Puesto que algunos de estos materiales tienen un coeficiente de fricción bajo, tienen propiedades antiadherentes y además son duros, imagine lo que sucedería si produce un polvo cuasicristalino en diminutas bolitas mediante un proceso de solidificación rápido, un proceso de atomización de gas, entonces se podrían incrustar los polvos en plástico. Como estas partículas son fuertes y soportan la fricción y el desgaste, puedes fabricar engranajes que no se erosionarán gracias a las partículas incrustadas. Es como una protección contra la erosión. Esto puede servir en ventiladores y aires acondicionados que tienen engranajes de plástico. Además, la conductividad térmica de algunos de estos cuasicristales es muy baja. Casi son aislantes. Así que puedes cubrir con una capa de estos materiales y aislará de la transferencia térmica.

Se ha identificado icosaedrita, un mineral cuasicristalino que se da en la naturaleza en una muestra tomada en el río Khatyrka en Chukhotka (Rusia). ¿Será útil?

Éste es un descubrimiento importante, porque es el primer cuasicristal hallado en la naturaleza, pero no tiene aplicaciones prácticas. Hay muchos, muchos metales, pero si crees que todos los metales se pueden usar para algo útil, replantéatelo. Fíjate en los materiales de construcción. Tenemos acero, que está basado en el hierro, aleaciones de aluminio, de magnesio, aleaciones basadas en el titanio, basadas en el níquel, aleaciones de cobre... y prácticamente creo que eso es todo, si no me olvido ninguna. ¿Qué hacen todos los demás metales? ¿Cuáles son las aplicaciones del iterbio? ¿Cuáles son las aplicaciones de todos los demás metales? Que un material tenga una aplicación no es algo banal.