En las fronteras de la Materia Condensada

Se analizan los caminos de reacción de estructuras neutras de carbono a partir de átomos individuales. Situaciones de este tipo se presentan en la formación de polvo interestelar y en la sublimación de grafito a altas temperaturas. Los productos resultantes más complejos pueden ser policiclos, fullerenos, carbono amorfo y nanotubos. La presión, temperatura y la presencia de otros gases y campos electromagnéticos son las variables que condicionan que tipo de compuesto se ha de obtener. La metodología de trabajo consiste en la obtención de estructuras metaestables y estados de transición utilizando cálculos ab-initio con la teoría de funcional densidad. Surge, del análisis energático comparativo de estructuras de distinta cantidad de átomos de carbono, la presencia mayoritaria de cadenas lineales, anillos monocíclicos, policiclos y fullerenos. Algunas de estas estructuras poseen un estado electrónico fundamental de spin triplete. Con respecto a los caminos de reacción se seleccionan las transformaciones más probables como aquellas que poseen menor energía de activación. Se muestra un ejemplo concreto de formación de policiclo y fullereno de treinta átomos de carbono. Se discuten conceptos de estabilidad, selectividad, fotosensibilidad y reactividad. Distintos modelos de formación son analizados en base a los resultados obtenidos y experiencias de laboratorio.