Monday, April 26, 2010

Niobio y tantalio: clave para los avances tecnológicos


Los óxidos de tantalio se utilizan en injertos médicos, instrumental quirúrgico hipoalergénico, y cerámica capaz de contener residuos nucleares. Resisten la agresión de la radioactividad y no envenenan el cuerpo por deterioro de sus tejidos, pero son difíciles de trabajar. El niobio resulta más fácil de trabajar, pero es menos inerte por razones que anteriormente no eran bien comprendidas. Las inesperadas diferencias recién descubiertas entre los elementos niobio y tantalio pueden conducir a la fabricación perfeccionada de fotocatalizadores y materiales para la electrónica.
El tantalio y el niobio están en la misma columna de la tabla periódica. Sus configuraciones electrónicas están relacionadas y sus iones son casi idénticos en tamaño. Generalmente ha prevalecido la creencia de que sus características son muy similares. Pero en el nuevo estudio, los investigadores encontraron que los óxidos de tantalio son considerablemente más inertes y menos solubles que los óxidos de niobio, y quisieron averiguar la causa. La diferencia inesperada, así como un nuevo método de "química suave" para formar compuestos que los contengan, hace más fácil la creación de nuevos materiales con propiedades ajustadas a la medida de muchas necesidades. El viejo método, denominado "el método del volcán", implicaba la fución de los óxidos a muy altas temperaturas. El método "suave" se basa en la sutileza química en lugar de en la fuerza bruta.
El grupo de May Nyman (Laboratorios Nacionales de Sandia) exploró las diferencias entre los dos elementos y descubrió una gran diferencia en la forma en que el agua se intercambia con los átomos de oxígeno tanto en los conglomerados como en las superficies de estos materiales. En los materiales de tantalio, el intercambio se produce de un modo que genera inestabilidad. En los materiales de niobio, la reacción con el agua produce un resultado estable que puede permanecer más fácilmente en la solución.
Entender cómo se comportan estos óxidos en los medios acuosos debiera llevar a la producción de nuevos y mejores materiales de óxido de tantalio y de niobio.


Fuente: Sandia Labs.

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