Investigadores de la UCA participan en la descripción de un nuevo mecanismo de agregación atómica

22/feb/2019 | UCC+icompartir noticiaimprimir

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Esta investigación aplica a los átomos el principio de que “el rico se hace más rico y el pobre más pobre” y sostiene que este aforismo podría estar presente en otros fenómenos naturales

Investigadores de las universidades de Cádiz y de Sevilla, en colaboración con científicos de la Universidad Complutense de Madrid y los Institutos de Ciencia de Materiales de Sevilla (US-CSIC) y Madrid (CSIC), han descrito un mecanismo de agregación atómica basado en el aforismo: “el rico se hace más rico y el pobre se hace más pobre”. En concreto, han detectado este comportamiento en el proceso por el que los átomos se unen a una superficie rugosa.

Los autores del estudio, entre los que se encuentran miembros del equipo de investigación Ciencia e Ingeniería de los Materiales del Instituto de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT) de la Universidad de Cádiz, han descubierto que los átomos tienden a incorporarse a las partes más altas de la superficie, incrementando su altura. Por el contrario, evitan las partes más profundas de la rugosidad, que quedan por tanto, más profundas en comparación con la nueva altura de las secciones más elevadas.

Este proceso induce un fenómeno competitivo entre las partes más altas de la superficie, que terminan acogiendo la formación de estructuras en forma de columna con diámetros de algunas decenas de nanómetros. Incluso, se ha localizado en algunas de ellas, “el llamado grosor del olvido”, un grosor crítico sobre el cual la agregación atómica se hace independiente de las partes originales de la superficie y se mantiene apoyado en montículos y columnas que ya se habían creado.

Estos resultados no solo arrojan un poco de luz sobre una dinámica concreta entre átomos cuando se agregan a superficies rugosas, sino que también permiten entender el crecimiento de diferentes capas con una composición y una porosidad propias, tal y como han explicado sus investigadores.

Aunque el principio que sostiene que “el rico se hace más rico y el pobre se hace más pobre” fue originalmente acuñado para describir una dinámica social, la principal idea que escondía fue rápidamente aplicada a otros contextos como la economía, la biología o la neurociencia, entre otros. Los resultados de este estudio sugieren que aparece constantemente en la naturaleza, incluso a escala atómica, cuando los fenómenos competitivos rigen el desarrollo y el crecimiento de sistemas complejos.

Referencia bibliográfica: Aurelio García‐Valenzuela, Sandra Muñoz‐Piña, German Alcalá, Rafael Álvarez, Bertrand Lacroix, Antonio J. Santos, Jesús Cuevas‐Maraver, Víctor Rico, Raúl Gago, Luis Vázquez, José Cotrino, Agustín R. González‐Elipe, Alberto Palmero (2018) ‘Growth of nanocolumnar thin films on patterned substrates at oblique angles’, Plasma Processes and Polymers. https://doi.org/10.1002/ppap.201800135

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