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Subenfriamiento es un proceso fascinante. Si se efectúa correctamente, la temperatura de un líquido puede reducirse más allá del punto normal de congelación mientras este permanece sin congelarse o sin solidificarse y aún el estado líquido. Esto es subenfriamiento.

El fenómeno del subenfriamiento se presenta en substancias puras, sin perturbaciones que se enfrían lentamente. Mientras que las moléculas no se agrupen para formar un núcleo sólido (llamado"enucleación"). La muestra permanece en el estado líquido. Una vez que se forma un núcleo sólido, éste se extiende rápidamente por toda la muestra, y aquí, otra contradicción ocurre. La temperatura se eleva rápidamente mientras el calor latente de fusión es emitido en un fenómeno que se llama "recalescencia" y muchas veces se observa un destello de luz. La muestra entonces empieza a enfriarse mientras cambia del estado líquido al sólido.

El perfil de temperatura cuando una muestra es calentada y luego enfriada, y durante recalescencia, se muestra en la gráfica. Este perfil es importante par entender las propiedades físicas de diferentes aleaciones.

Lo que es aún más interesante es que cuando se permite a la muestra subenfriada que se congele o solidifique, ésta forma un material que es muy diferente al material que se obtiene cuando se congela de la manera "normal" este es el caso de nuevos materiales que se obtienen cuando una sustancia metálica subenfriada se congela o solidifica.

Casi todo el mundo ha visto muchas veces un líquido subenfriado y luego solidificado rápidamente - uno que se llama nieve Los copos de nieve se forman cuando agua subenfriada cae a través de la atmósfera, chocando eventualmente con otra gota de agua o con un grano de polvo en el aire, lo cual hace que ésta se solidifique rápidamente para formar una estructura cristalina en el copo de nieve. La estructura del copo de nieve es muy diferente a la del hielo común, aunque ambas son agua congelada.

Esto es porque el hielo se congela desde su estado normal líquido, mientras que los copos de nieve se solidifican desde su estado de subenfriamiento. Si los copos de nieve se mantienen sin perturbaciones, eventualmente se convierten en hielo común - porque el "estado de copo de nieve" es solo parcialmente estable, o meta estable.

Si un metal suspendido en un vacío, sin tocar un contenedor es calentado y luego enfriado, su temperatura puede bajar más allá del punto de congelación mientras permanece en el estado líquido. De esta manera es posible tener metales líquidos a una temperatura varios cientos de grados por debajo del punto normal de solidificación o "congelación" del metal.

Cuando el metal eventualmente se solidifica, esto ocurre en una fracción de segundo, tan rápido que su energía emite un pulso de luz. Las clases de metales sólidos que se obtienen bajo este proceso son muy diferentes de las que se obtienen de cualquier otra manera.

Algunos de los nuevos materiales metálicos obtenidos por el proceso de subenfriamiento permanecen en un estado amorfo en su estructura molecular, sin cristalizarse. Estos materiales son llamados "metales líquidos" -- e incluyen materiales como la aleación Liquidmetal mezcla de titanio, zirconio, níquel, cobre y berilio que se utiliza en palos especiales de golf.

Fuente: ciencia.nasa.gov