Investigadores de la Universidad de Warwick hallaron materiales intermedios que se forman al calentar compuestos químicos. Entre ellos, una nueva forma de bismuto vanadato que podría mejorar la producción de hidrógeno limpio y la eficiencia de baterías.
.Investigadores de la Universidad de Warwick hicieron un descubrimiento significativo en el ámbito de los materiales, al identificar un mundo oculto de materiales intermedios que se forman durante el calentamiento de ingredientes químicos. Este hallazgo podría tener un impacto considerable en la producción de energía limpia, especialmente en la mejora de baterías y combustibles solares.
El estudio, publicado en la revista Nature Communications, se centró en las fases intermedias que aparecen cuando las moléculas se transforman en materiales sólidos. Estas etapas temporales suelen ser pasadas por alto, ya que los científicos tienden a concentrarse en el producto final. Sin embargo, al capturar y estudiar estos estados, los investigadores encontraron una vía potencial hacia materiales que son difíciles o imposibles de obtener mediante métodos de síntesis convencionales.
Fases ocultas en la formación de materiales
El Dr. Sebastian Pike, del Departamento de Química de la Universidad de Warwick, explicó: "Cuando se fabrican materiales mediante calentamiento, los científicos suelen enfocarse en el producto final, el 'B' que resulta de 'A'. Este estudio demuestra que existen muchas etapas fascinantes entre 'A' y 'B', y que estos pasos ocultos pueden ser igualmente importantes".
Los investigadores comenzaron utilizando precursores de diseño especial, moléculas que contienen todos los elementos necesarios para crear un material. Luego, monitorearon cómo esas moléculas cambiaban a medida que aumentaba la temperatura, lo que expuso varias fases de material previamente desconocidas. Una de ellas fue una nueva forma de bismuto vanadato (BiVO4), que los investigadores denominaron β-BiVO4.
FOTO: Materiales ocultos que podrían transformar la energía
Una nueva forma de bismuto vanadato
El bismuto vanadato ha atraído la atención en la investigación de energía limpia debido a su útil "banda prohibida" (la energía que necesita absorber luz solar para impulsar reacciones químicas). Sus propiedades le permiten absorber luz solar de manera efectiva mientras proporciona suficiente energía para dividir agua y generar combustible de hidrógeno limpio. La nueva forma β-BiVO4 presenta una disposición atómica diferente a las formas conocidas del material, y tiene una banda prohibida significativamente más grande, lo que cambia su interacción con la luz.
Estas diferencias podrían ofrecer a los investigadores nuevas formas de ajustar los materiales para su uso en la producción de combustibles solares, catálisis y electrónica.
Potencial para baterías de próxima generación
Las fases intermedias recién descubiertas también podrían tener aplicaciones más allá de la energía solar. Otro material oculto identificado durante los experimentos mostró la capacidad de almacenar grandes cantidades de litio, lo que sugiere que podría contribuir a tecnologías de baterías de próxima generación.
El Dr. Dominik Kubicki, de la Escuela de Química de la Universidad de Birmingham, comentó: "Lo emocionante es que estos materiales 'intermedios' no son solo escalones; pueden tener propiedades útiles por sí mismos. Al entender y controlar cómo se forman, podemos comenzar a diseñar mejores materiales para baterías, catálisis y energía solar"
Para observar estos estados normalmente ocultos, los investigadores combinaron varias técnicas de vanguardia, incluyendo espectroscopia de NMR en estado sólido, difracción de rayos X y análisis de función de distribución de pares. Sus resultados también mostraron que el precursor seleccionado al inicio del proceso, junto con la forma en que ese precursor se descompone, puede influir fuertemente en qué materiales se forman. Al controlar esos factores, los investigadores podrían ser capaces de producir estructuras que son difíciles de obtener mediante métodos de calentamiento estándar.
Una nueva ruta hacia materiales no descubiertos
Los hallazgos sugieren que las etapas temporales en la formación de materiales podrían representar una fuente de compuestos útiles aún por explorar. En lugar de tratar las estructuras intermedias solo como pasos breves en el camino hacia un material final, los científicos podrían crear y estabilizarlas deliberadamente para aplicaciones prácticas.
El Dr. Pike concluyó: "Solo estudiamos unos pocos precursores aquí, pero este trabajo apunta a una oportunidad más amplia en la ciencia de materiales. Al controlar cuidadosamente la temperatura, la química del precursor y las vías de reacción, podría haber muchos más materiales 'ocultos' pero extremadamente útiles por descubrir"
Lectura rápida
¿Qué descubrieron los investigadores?
Descubrieron materiales intermedios que se forman al calentar compuestos químicos, incluyendo una nueva forma de bismuto vanadato.
¿Quién realizó la investigación?
Investigadores de la Universidad de Warwick y la Universidad de Birmingham.
¿Cuándo se publicó el estudio?
El estudio fue publicado el 9 de octubre de 2026.
¿Dónde se realizó la investigación?
En la Universidad de Warwick en el Reino Unido.
¿Por qué es importante este descubrimiento?
Podría abrir nuevas posibilidades para mejorar la producción de hidrógeno limpio y el desarrollo de baterías más eficientes.