Juan Ángel Sans, investigador “Ramón y Cajal” perteneciente al IDF y miembro del grupo de investigación EXTREMAT, lidera uno de los dos únicos proyectos nacionales de Excelencia en la categoría de jóvenes investigadores subvencionados en el área de Física. En este proyecto, cuyo acrónimo es “InHeXtremis”, el investigador lidera un grupo que involucra a científicos del sincrotrón español ALBA y del Instituto de Ciencias de la Tierra “Jaume Almera” del CSIC. Además, cuenta con el apoyo de investigadores de la Université Pierre et Marie Curie (Francia), la Universidade Federal do Grande Dourados (Brasil), el European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) y la empresa francesa BETSA.
InHeXtremis tiene como objetivo principal explorar una nueva química en condiciones extremas de presión para desarrollar materiales exóticos basados en gases nobles (especialmente con helio). Los gases nobles son típicamente inertes en condiciones normales de presión y temperatura, pero en este proyecto se pretende que reaccionen en condiciones extremas de presión con determinados compuestos que actúen de huéspedes de los gases. Hay que destacar que el helio no es solo el elemento más inerte de la naturaleza, sino que también es el segundo más abundante en el universo, solo por detrás del hidrógeno. En particular, se presenta en grandes cantidades tanto en estrellas como en planetas de gas gigantes como Júpiter o Saturno. Por tanto, teniendo en cuenta que la mayor parte de la materia en el universo se encuentra a altas presiones (>1 GPa), el estudio de uno de los elementos más abundantes bajo condiciones extremas de presión abarcaría una gran cantidad de situaciones en el universo y podría dar lugar a descubrir materiales no presentes en la corteza terrestre.
El proyecto tiene como antecedente un estudio realizado por los miembros del grupo EXTREMAT y liderados por el Dr. Juan Ángel Sans en el que se encontró que el helio quedaba atrapado en uno de los huecos del óxido de arsénico mediante la aplicación de presión (Phys. Rev. B 93, 054102 (2016)). Este confinamiento no sólo producía una expansión de la estructura cristalina, sino que modificaba sus propiedades electrónicas, vibracionales y mecánicas. Por otro lado, se demostró como el helio y el arsénico establecían enlaces de una intensidad similar a la de los enlaces por puente de hidrógeno. Esto sirvió como punto de lanzamiento de un estudio más profundo que abarcará diferentes compuestos y estrategias para lograr sintetizar un compuesto basado en helio en condiciones ambiente.
El éxito de este proyecto implicaría el desarrollo de una nueva química a través de las condiciones extremas que permitiría la síntesis de compuestos exóticos con propiedades nunca estudiadas.
