En el 2016, cuando se encontraba pasando su año sabático en el laboratorio de Nanociencia de la Universidad Hebrea de Jerusalén, el profesor Richard Robinson necesitó que le enviaran un «paquete» desde Ithaca, en el estado de Nueva York, adonde se encuentra la Universidad de Cornell
«Fue entonces que nos dimos cuenta de que algo debería haberlas hecho cambiar durante el vuelo, y eso desató una catarata de preguntas y experimentos que nos hicieron llegar a un descubrimiento«, contó.
Junto a su colega Tobias Hanrath, también de Cornell, y el profesor Uri Banin, fundador del Centro para la Nanociencia y la Nanotecnología de la Universidad Hebrea de Jerusalén, Robinson publicó el paper «Chemically Reversible Isomerization of Inorganic Clusters» en la revista especializada Science, donde afirman haber encontrado un nanocluster de «tamaño mágico».
Se trata, indicaron en el reporte, del «eslabón perdido» que une la división entre cómo la materia se reacomoda a sí misma en isomerizaciones de pequeña escala, por un lado, y las transiciones de «fase» que ocurre en los casos de materia en grandes volúmenes.
Según explicó la Universidad de Jerusalén, Banin, Robinson y Hanrath dedujeron que las partículas en el «paquete» se transformaron durante el viaje entre Ithaca y Jerusalén.
«Debe haber habido humedad en la cabina de carga» del avión y «las muestras cambiaron su fase», explicó Banin.
La isomerización -la transformación de una molécula en otra molécula con los mismos átomos, solo que acomodadas de distinta manera- es un proceso común en la naturaleza, en general impulsada por la adición de energía.
Es el caso, por ejemplo, de la luz que provoca un «switch» en la retina y permite ver, o cuando se calienta aceite de oliva a una temperatura demasiado alta y se convierte en una forma no saludable de grasa trans.
Materias en grandes volúmenes, como el grafito, también pueden cambiar de fase, convirtiéndose en diamantes, por ejemplo, pero ello requiere mucha más energía y los cambios se producen de manera gradual, un proceso que se expande lentamente a través de la molécula.
Durante años, explicó la Universidad de Jerusalén, científicos buscaron el «puente» esos dos tipos del proceso: el de las grandes materias que cambian más lentamente y el de las pequeñas que pueden pasar de uno a otro estado, siempre de manera coherente.
Ese «puente» viene siendo un objetivo muy escurridizo para los nanocientíficos que quieren entender el «crossover» entre isomerización molecular y las transiciones de fase.
Para encontrar ese «puente» tenían que descubrir a qué medida los nanocristales cambiarían su estructura interna en paso único y rápido, de la manera en que las moléculas lo hacen durante la isomerización.
