Unos diamantes diminutos hallados en el petróleo abren vías en nanotecnología

Científicos de ChevronTexaco han descubierto diminutos fragmentos de diamante, con una amplia variedad de formas y tamaños, en petróleo crudo procedente del golfo de México. Ninguno de ellos se podría utilizar para un anillo o un broche, porque hasta el fragmento más grande es demasiado pequeño para poder verlo; tiene menos de una milmillonésima de una milmillonésima de quilate. Pero el tamaño infinitesimal podría ser exactamente lo que muchos científicos buscan: posibles componentes para la construcción de maquinaria a escala molecular.

"Es un conjunto de materiales completamente nuevo que nadie había contemplado nunca", explica uno de los investigadores, Jeremy E. Dahl, especialista en geoquímica orgánica de ChevronTexaco. Los fragmentos de diamante, que se forman en el petróleo y el gas natural, podrían también encontrar su uso en la electrónica y en nuevos fármacos.Dahl, con Shenggao Liu y Robert M. K. Carlson, publicarán su hallazgo en la revista Science.

La fuerza y dureza de los diamantes se deben a los fuertes enlaces químicos entre los átomos de carbono. Cada átomo de carbono de un diamante está conectado con cuatro carbonos vecinos, y los enlaces se despliegan en una configuración tetraédrica, formando una firme y rígida retícula de cristal tridimensional. El fragmento más pequeño posible, con 10 átomos de carbono, se descubrió en el petróleo en 1933. Con un grupo amino adjunto, el diamantoide de 10 carbonos se utilizó como fármaco contra la gripe y después para reducir los temblores de la enfermedad de Parkinson. En décadas posteriores, los científicos encontraron algunas variantes de mayor tamaño, con 14, 18 y 22 átomos de carbono.

El trabajo de los investigadores de Chevron-Texaco empezó por los intereses prácticos de la prospección petrolífera. Los diamantoides pueden aglutinarse en duros depósitos de aspecto diamantino que obstruyen los oleoductos. Carlson explica que hace una década encontró signos de la existencia de diamantoides de mayor tamaño que los anteriormente vistos, pero no los exploró en detalle. El reciente ascenso de la nanotecnología -dispositivos del tamaño de un nanómetro, la milmillonésima parte de un metro- hizo que él y sus colegas se interesaran por el tema en detalle.

Los diamantoides sobreviven al calor elevado que destruye otras moléculas. La quema de litros de petróleo a 450 grados centígrados descompone los demás compuestos, produciendo cucharaditas de los diamantoides de mayor tamaño.

Los investigadores han clasificado los diamantoides por forma y peso, descubriendo docenas de nuevas variedades de hasta 39 átomos de carbono. Algunos presentan forma de largas varillas, otros de espiral. Los expertos en nanotecnología llevan años imaginando aplicaciones de los diamantoides, pero hasta ahora sólo han podido explorar esas ideas con simulaciones por ordenador. "Esto crea enormes oportunidades para alguien que esté pensando en construir algo a escala molecular", dice Carlson. "Es lo más rígido que se puede obtener".

Chevron-Texaco ha dicho que podría explotar comercialmente pequeñas cantidades de diamantoides. Según los científicos de la empresa, tal vez se puedan modificar químicamente estos diamantoides para fabricar nuevos fármacos o diminutos componentes electrónicos. Tal vez incluso sea posible encadenarlos en una especie de collar de nanodiamantes que servirían para añadir propiedades diamantinas a otras fibras.