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Cómo hacer diamantes con mantequilla de maní

Frost cree que una serie de procesos geológicos sacaron el CO2 del océano y lo llevaron hasta las rocas, de allí hasta el manto terrestre, donde se convirtió en diamantes / BBC MUNDO

Frost cree que una serie de procesos geológicos sacaron el CO2 del océano y lo llevaron hasta las rocas, de allí hasta el manto terrestre, donde se convirtió en diamantes / BBC MUNDO

Cada tanto, Dan Frost oye un golpe seco y el piso de su oficina vibra. Sólo puede significar una cosa: uno de sus experimentos explotó otra vez

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Mientras baja las escaleras hacia el laboratorio, tropieza con los colegas que trabajan allí, sus rostros todavía en shock.

Donde ellos estaban el golpe se sintió como la explosión de una pequeña bomba y todavía tienen las pupilas dilatadas del susto.

"Suena horrendo", dice Frost, disculpándose. "Pero no es peligroso".

La explosión ocasional es parte del trabajo.

Frost, científico del Bayerisches Geoinstitut en Alemania, está intentando reproducir las condiciones dentro del manto inferior de la Tierra, a miles de kilómetros de profundidad.

Eso implica pulverizar rocas a las presiones más altas conocidas por la humanidad.

Como parte de su trabajo, Frost ha encontrado maneras sorprendentes de hacer diamantes.

Por ejemplo, usando dióxido de carbono. Y mantequilla de maní.

Comparado con los enormes avances en exploración espacial, sabemos muy poco acerca del mundo bajo nuestros pies.

La geología elemental nos dice que el interior de la Tierra puede dividirse en capas: el núcleo, el manto inferior y superior, y la corteza.

Pero su composición exacta es todavía un misterio.

Muchos geólogos asumen que la Tierra está hecha del mismo material que los meteoritos del cinturón de asteroides.

El problema es que la mayoría de los meteoritos que caen en nuestro planeta tienen una proporción de silicio mayor a la que encontramos en la superficie terrestre.

Así que, ¿dónde fue a parar todo este silicio? Una opción es que se encuentre atrapado en el manto inferior.

Para responder estas preguntas, Frost recurre a dos tipos de presas.

La primera utiliza un poderoso pistón para someter muestras ínfimas de cristales a una presión equivalente a 280.000 veces la de la atmósfera, al tiempo que son cocinadas por un horno.

Esto recrea las condiciones en las capas superiores del manto inferior a unos 800 o 900 km bajo la superficie, causando que los átomos del cristal se reacomoden en estructuras más densas.

Un segundo yunque machaca los minerales recién formados para que se parezcan a los que se encuentran en las capas más profundas de la Tierra.

El yunque está hecho de dos diamantes miniatura que estrujan los cristales.

"Son como un par de zapatos de tacón de aguja muy puntiagudos", dice.

El resultado es una presión 1,3 millones de veces mayor a la de la atmósfera.

Mientras la muestra se encuentra dentro del aparato, el experto mide la manera en que viajan las ondas sonoras por el cristal resultante.

Al comparar estos datos con las lecturas de ondas sísmicas en el interior de la Tierra puede determinar si la composición de la muestra se parece a la del manto terrestre.
Carbono hundido

Sus hallazgos han sido algo sorprendentes: al parecer el manto no guarda una proporción de silicio tan grande como la de los meteoritos.

Quizás se ha hundido más profundo, en el núcleo, dice Frost.

Otra posibilidad es que la Tierra tuviera originalmente una corteza mucho más grande, llena de silicio, que voló por los aires con el impacto de meteoritos.

O, alternativamente, puede ser que estemos equivocados y que la Tierra se haya formado de otros materiales.

El proceso de presión intensa también ha creado el mineral ringwoodita, un silicato de magnesio férrico que parece retener agua.

El resultado sugiere que el manto podría estar ocultando "océanos" en el fondo de la Tierra.

Los experimentos podrían, incluso, decirnos algo acerca del aire que respiramos.
Larga espera

El experto sospecha que una serie de procesos biológicos podrían arrastrar CO2 de los océanos hacia las rocas, y de ahí hacia el manto, donde se convierte en diamantes.

Un manto recubierto de diamantes podría haber ralentizado el calentamiento de la Tierra, potencialmente ayudando a la evolución de la vida.

El ingrediente clave para que esto sucediera, cree, es el hierro.

Las altas presiones del manto fuerzan el dióxido de carbono dentro de los minerales ricos en hierro, lo que los depriva de oxígeno, permitiendo que el carbono forme el diamante.

Eso es exactamente lo que Frost encontró cuando recreó el proceso usando sus presas, esencialmente creando un diamante de la nada.

Es improbable que Frost haga una fortuna con este método: los diamantes toman un tiempo agonizantemente largo para formarse.

"Si quisiéramos un diamante de dos o tres milímetros, tendríamos que dejarlo por semanas", dice.

Sin embargo, eso no ha impedido que experimente con otras sustancias en su máquina de diamantes. A pedido de un canal de televisión alemán, intentó crear algunos diamantes de mantequilla de maní rica en carbono.

"Se liberó mucho hidrógeno y esto destruyó el experimento, pero sólo después de que se había convertido en diamante", cuenta.
Interacciones en la superficie

En una nota más seria, su instituto está investigando si pueden crearse diamantes artificiales con diferentes propiedades.

Por ejemplo, infundir los diamantes con boro podría producir mejores semiconductores que no se recalienten, una de las principales fuentes de desperdicio de energía en electrónica en estos momentos.

Utilizar otras estructuras de carbono como materia prima podría incluso llevar a la creación de un diamante superfuerte, más que ningún otro material conocido.

Pero principalmente, sin embargo, Frost está interesado en los secretos que su trabajo le dirá sobre la historia de la Tierra. Y, potencialmente, sobre la vida en otros lugares.

"Estamos interesados en cómo la Tierra ha interactuado con la superficie", dice. "Y si estamos buscando otros planetas habitables, tendremos que considerar muchos de estos procesos".

Un trabajo vital que, sin duda, justifica el sacrificio de un poco de mantequilla de maní. Y alguna que otra explosión.