Hielo de agua lleno de hidrógeno, similar al cuarzo

Área de la Ciencia:

• Física y química de altas presiones
• Ciencias de los materiales
• Ciencias planetarias

Sus antecedentes:

• El sistema H2 + H2O es crucial para comprender los interiores planetarios.
• Se descubrió recientemente una nueva fase, C0, pero su estructura permaneció sin resolver.

Objetivo del estudio:

• Para determinar la estructura cristalina de la fase C0.
• Comprender el mecanismo de almacenamiento de hidrógeno dentro de esta fase.
• Para evaluar su relevancia para los cuerpos planetarios helados.

Principales métodos:

• Espectroscopia de Raman in situ
• Difracción de rayos X de un solo cristal
• Difracción de rayos X en polvo

Principales resultados:

• La fase C0 se forma a ~ 400 MPa y 280 K con una composición nominal de (H2O) 2H2.
• Posee una estructura hexagonal quiral con cadenas espirales interpenetrantes de agua y moléculas de H2 desordenadas.
• La estructura exhibe canales similares a la zeolita capaces de acomodar el 5,3% de hidrógeno en peso.

Conclusiones:

• La fase C0 representa una red única de enlaces de hidrógeno con aplicaciones potenciales para el almacenamiento de hidrógeno.
• Sus características estructurales y condiciones de formación son relevantes para los entornos termodinámicos de los cuerpos planetarios helados.