quimica estado sólido

Puedes hacer la prueba si quieres, aunque ya te he anticipado el resultado. La imagen de arriba es lo que sale al buscar “chemistry” en imágenes de Google. Si pones “química” sale algo parecido, con algún monigote simpático manejando con fruición tubos de ensayo y matraces de fondo redondo. “¿Y qué?”, pensarás. “¿Qué hay de incorrecto en este cutre-ensayo sociológico?”

En primer lugar, tienes razón, el ensayo es cutre. Pero cómodo y, al menos en este caso, significativo. Google enseña lo que la gente quiere ver. Y lo que la gente quiere ver cuando busca química es exactamente eso: muchos frascos de formas divertidas conteniendo líquidos de colores vistosos. En la más onírica de las realizaciones los líquidos están en ebullición, desprendiendo vapores que circulan por intrincados serpentines en una fiesta de luz y color. Dejando aparte la exageración, esta imagen tan impactante está, paradójicamente, haciendo invisible una parte muy importante de la química; la química del estado sólido. No es incorrecto que la gente asocie el concepto de química a los estados líquido y gaseoso, pero es incompleto. Se están perdiendo todo un mundo químico que tienen delante de sus narices, desde el aluminio de la silla de la terraza del bar donde se sientan, pasando por el caucho de la suela de los zapatos con los que pisan, a través del silicio de los microchips de sus teléfonos móviles donde han realizado la búsqueda en Google para finalmente inadvertir, en el éxtasis de la observación sesgada, el vidrio que contiene todos esos líquidos de la imagen. Porque sí, también en ese vidrio hay química del estado sólido, estandarte transparente de una parte de la química tan importante como las demás.

Y lo digo así para que no se me vea el plumero, conste. Porque lo voy a enseñar ahora. La química del estado sólido ha sido el área donde he trabajado desde que acabé la carrera, y le tengo un cariño especial.

En una definición general, la química del estado sólido se ocupa de estudiar la síntesis, la estructura, las propiedades y las aplicaciones de los materiales sólidos. La principal diferencia entre un sólido y un líquido o un gas es que los átomos o moléculas que componen el líquido -y sobre todo el gas- van a su bola, moviéndose más o menos independientemente unas respecto a las otras. En el sólido, sin embargo, los átomos están empaquetados unos junto a otros a lo largo de las tres dimensiones del espacio. Las propiedades, por tanto, de los gases y líquidos serán básicamente las de las moléculas o átomos que los compongan. En un sólido, sin embargo, las propiedades vienen determinadas tanto por los átomos que los constituyen como por la estructura tridimensional que adoptan, de manera que presentan una química más colectiva, menos “egoísta” que la de los líquidos y gases. Imagina a ese venerable anciano a quien ves cruzar lentamente el paso de cebra en dirección al estadio… quién te iba a decir que, una vez dentro, ocupando su localidad en la tridimensionalidad de la grada iba a insultar de manera tan enérgica al árbitro del partido. Esa vehemencia proviene de su relación con el resto de los 50.000 seguidores que se han juntado en el estadio, a quienes une su afición común por el club correspondiente.

Cuando acaba el partido el anciano abandona el estadio y va andando hacia su casa, rodeado por el resto de gente de la ciudad. En ese momento ha perdido el vínculo con los aficionados de su equipo, no tiene relación con quienes le rodean, de manera que todos, en conjunto, se comportan como un gas. Ahí, sin la seguridad que le daba su asiento en la grada, está sujeto a reducciones de volumen al atravesar las estrechas calles del centro, sufriendo empujones por parte de otros peatones. Si el volumen se reduce lo suficiente, los choques entre viandantes cada vez más frecuentes, entendidos como interacciones no permanentes, podrían hacer que la masa de gente se comportase como un líquido. Pero aunque haya mucha gente y estén muy cerca unos de otros, cada uno se comporta de manera independiente, sin llegar a formar parte de una estructura que los una a todos y que les confiera propiedades más allá de las individuales. Hay una larga lista de estas propiedades; mecánicas (elasticidad, tenacidad, fragilidad, etc.), eléctricas (conductividad, semiconductividad, superconductividad, etc.), ópticas (absorción, emisión, “band gap”, etc.), magnéticas (paramagnetismo, ferromagnetismo, piezoelectricidad, etc.). Todas ellas se ven determinadas por los átomos y las fuerzas que los mantienen unidos constituyendo un sólido. Y es la química del estado sólido la que se ocupa de estudiar estas características y su relación con las propiedades para así desarrollar los materiales que nos rodean. Discretos, sí, pero tan necesarios como los líquidos o gaseosos. ¿O a través de qué crees que estás leyendo estas líneas?