Saltar apartados

Se senten els objectes abans de tocar-se?

Investigadors de la UA descobreixen que les lleis de la relativitat d’Einstein són les que determinen les distàncies a què les forces entre dos materials comencen a actuar

Aquests efectes són fonamentals per a entendre de forma quantitativa la formació de les unions moleculars entre àtoms

 

PreContact_AtomosOroAlacant. Divendres, 2 de març de 2018

Un equip liderat pels investigadors del Departament de Física Aplicada de la Universitat d’Alacant, María José Caturla i Carlos Untiedt, desentranya els mecanismes pels quals dos objectes se senten l’un a l’altre abans de “tocar-se”, i com és el contacte entre els primers àtoms dels dos materials. Aquesta troballa, que demostra la importància que tenen els efectes relativistes en la interacció de llarg abast entre objectes, ha sigut publicat en dos articles de la revista insígnia de la Societat Americana de Física, la Physical Review Letters.

En aquest sentit, els científics han descobert que les lleis de la relativitat d’Albert Einstein són les que determinen les distàncies a què les forces entre els objectes comencen a actuar. “És sorprenent veure la influència que té la relativitat especial d’Einstein en una cosa tan propera com és el procés pel qual dos objectes es toquen. Hem demostrat que a causa d’aquest efecte els elements més pesants, com l’or, exerceixen forces sobre d’altres a més llarga distància del que esperaríem si no fóra per la relativitat especial”, explica el director de Departament Física Aplicada de la UA, Carlos Untiedt.

Aquestes forces són molt importants per a entendre diferents processos que es produeixen al nostre voltant com les reaccions químiques o la fricció per la qual cosa, afig l’investigador de la UA, “aquests efectes serien fonamentals per a entendre de forma quantitativa la formació de les unions moleculars entre àtoms”.

Com apunten des del Departament de Física Aplicada de la UA, “la teoria de la relativitat especial d’Einstein és útil per a planejar viatges per l’espai, sinó que fa també un paper important en tasques quotidianes i permet, per exemple, que el sistema GPS puga calcular amb precisió una posició”. “Més encara –subscriu Untiedt– la relativitat d’Einstein és rellevant en fenòmens a escala còsmica o global, i també és cabdal a l’hora d’entendre algunes propietats de la matèria a escala microscòpica: segons avancem en la taula periòdica cap a materials més pesants, els electrons es mouen al voltant del nucli cada vegada més ràpidament, i aconsegueixen unes velocitats a les quals els efectes relativistes no poden ser menyspreats”.

Aquest és el cas de l’or, que té una estructura electrònica semblant a la plata i el coure, però una massa atòmica considerablement més gran. “Els efectes relativistes són, per tant, més grans en l’or i determinen moltes de les propietats que té ja que en canviar les propietats electròniques d’aquest metall, la relativitat afecta, entre altres coses, la manera com s’enllacen els seus àtoms”, afirma l’investigador de la UA.

“En el nostre treball -afig- mostrem com la relativitat afecta la manera com dos elèctrodes d’or entren en contacte. Per a això, mesurem la distància a què l’últim àtom d’un elèctrode metàl·lic és atret per un segon elèctrode que s’hi aproxima”.

Gràcies als experiments desenvolupats, els investigadors han trobat que en el cas de l’or, els elèctrodes interaccionen a distàncies molt més llunyanes del que ocorre per a la plata o el coure. “Amb l’ajuda de simulacions teòriques, es demostra com l’atracció entre àtoms d’or a llargues distàncies prové principalment de contribucions relativistes. En definitiva, apunta Carlos Untiedt des de la Universitat d’Alacant, es mostra la influència dels efectes relativistes en les propietats mecàniques dels metalls a escala microscòpica”.

 

Referències:

Influence of Relativistic Effects on the Contact Formation of Transition Metals”, M. R. Calvo, C. Sabater, W. Dednam, E. B. Lombardi, M. J. Caturla, C. Untiedt. Physical Review Letters, 2018.

Role of first-neighbor geometry in the electronic and mechanical properties of atomic contacts”, C. Sabater, W. Dednam, M. R. Calvo, M. A. Fernández, C. Untiedt, M. J. Caturla. Physical Review B, 2018.

 

Peu de foto: Imatge de l’acostament d’àtoms en or en una simulació feta per investigadors de la UA.

 

 

 

Actualitat Universitària


Universitat d'Alacant
Carretera de Sant Vicent del Raspeig s/n
03690 Sant Vicent del Raspeig
Alacant (Spain)

Tel: (+34) 96 590 3400

Fax: (+34) 96 590 3464

Per a més informació: informacio@ua.es, i per a temes relacionats amb aquest servidor web: webmaster@ua.es

Carretera de Sant Vicent del Raspeig, s/n - 03690 Sant Vicent del Raspeig - Alacant - Tel.: 96 590 3400 - Fax: 96 590 3464