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Compuestos de intercalación.Ejemplos y aplicaciones

Probablemente muchos de noso

tros no hayamos oído hablar nuncadel término "compuestos de intercalación". Sin embargo, nos estamosencontrando con ellos en numerosas

aplicaciones de la vida cotidiana,aún sin saberlo. Asi, quizás no noshemos parado a pensar que esaespecie de "serrín" que se utiliza enlas camas de gatos para adsorber laorina, se trata en realidad de una

sepiolita (mineral de arcilla de tipolaminar con aspecto fibroso) y queen el momento de adsorber la urea

en el interior de sus canales se está

produciendo la formación de uncompuesto de intercalación.Los compuestos de intercala

ción se forman a partir de la inserción, más o menos reversible (no

en todos los casos es posible invertir totalmente el proceso), de unaespecie "huésped" (del términoinglés guest), que pueden ser átomos, iones o moléculas, en una red

cristalina sólida, que recibe elnombre de matriz anfitriona (hosí).La red conserva su integridadestructural en el curso de la inter

calación y desintercalación, esdecir, se trata de un proceso topo-táctico. Estas reacciones ocurren a

temperaturas próximas a laambiente, lo que contrasta con lamayoría de las rutas de síntesis enestado sólido, que se producen a

temperaturas generalmente muyaltas.

Son varios los criterios que sepueden aplicar a la hora de clasificar los tipos de redes sólidas (omatrices anfitrionas) que puedensufrir reacciones de intercalación.

Así, atendiendo a su dimensionali-

dad, los tipos de redes se puedenclasificar en estructuras tridimen

sionales (3-D), bidimensionales olaminares (2-D), cadenas lineales(1-D) y redes moleculares (cero-dimensionales ó 0-D). Por otra

parte, según su comportamientoeléctrico, podemos distinguir entreredes aislantes y redes con conductividad eléctrica. En las primeras, laconcentración de las especies iónicas huéspedes viene fijada por lacomposición química y permanecesin cambiar durante la reacción. Por

el contrario, las redes conductoras

presentan la característica de que laconcentración de especies huéspedes puede alterarse por oxidación oreducción de la red. En cualquierade los casos, la intercalación es un

proceso complejo que implicavarias etapas: adsorción del agenteintercalante {huésped) sobre loscristales de la red, intercambio o

inserción en la superficie de la red,formación de estadios intermedios

en el caso de los compuestos laminares (como veremos a continua

ción), y, por último, transporte dentro de la estructura de la red.

Sin lugar a dudas, las reaccionesde intercalación más estudiadas son

aquellas que ocurren en redes conestructura tipo laminar. En estoscompuestos la intercalación ocurremediante el mecanismo conocido

Xiovstaging (estadios), que implica laformación de compuestos consecuencias alternas de sitios interla

minares vacíos y llenos (ver Figura1). El grado o número de staging nosindica el número de cada cuántas

láminas de la red se intercalan las

especies huéspedes. Es decir, uncompuesto de intercalación con staging 2 significa que cada 2 láminasde la red anfitriona se intercala una

de especies huéspedes (o sea, 2 láminas de red, 1 de huésped, 2 de red, 1de huésped, y así sucesivamente). Secrea así una especie de andamiaje,que es, además, favorable desde elpunto de vista energético. El grafito(forma alotrópica del carbono) esuno de los ejemplos más representativos de estructura laminar que puededar lugar a la formación de compuestos de intercalación (principalmentede potasio) que presentan distintogrado de staging, dependiendo de lascondiciones de intercalación.

Los compuestos que se formanpor reacciones de intercalación soninsolubles, por lo que no puedenser purificados o separados portécnicas como recristalización,

cromatografía, etc. Es por ello que,cuando se diseña una estrategia de

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O Huéspedi»X«X*X«l Espaciado

ínterlaminar

Red

anfitriona

Intercalados de estadio n

Figura /. Mecanismo de staging en ¡a formación de compuestos de intercalación en estructuras laminares.

Redes aislantesRedes conductoras

En cadena

Tricalcogenuros de metales detransición (Li"^)

En cadena

Polifosfatos KPO3 y NaPO? (cationesde n-alquil y n-dialquil-amonio,aldehidos, ácidos carboxilicos)

IVidimensionales

- Canales que se cruzan: fases de Chevrel(metales alcalinos, metales detransición: Fe, Co. Ni, Zn, Cd, Cu, Ag)

- Canales unidimensionales aislados:

• tipo rutilo (Li*)• tipo bronces A^WOj y HxWOj

(alcalinos, protones)

Tridimensionales

- Zeotipos (cationes y especiesmoleculares)

- p-aliímina sódica (cationesmonovalentes y cationes moleculares)

VIDA CIENTÍFICA

Laminares

Silicatos (moléculas neutras: agua,

amoníaco, esteres; cationes orgánicos einorgánicos, cadenas de N-alquilamonio)

Hidróxidos dobles laminares: aniones

orgánicos e inorgánicos, polímeros)Titanaios y niobatos de metalesalcalinos (bases de Bronsted)

Fosfatos ácidos tetravalentes (Na"^,

amoníaco, di-aminas, n-alquilaminas)

Laminares

Dicalcogenuros de metales de transición(metales alcalinos, agua, moléculasorgánicas: bases de Levvis, heterociclos,fosfmas; compuestos de coordinación yorganometálicos)

Trisulfuros de fósforo metálicos (LP,

K"^, NH4*. aminas, cobaltoceno)

Oxihaluros de metales de transición:

FeOCl (piridinas. anilinas, metalocenos,compuestos dadores de electrones)Óxidos metálicos• M0O3 (H2. organometálicos)

• V:05 (cationes pequeños, H2)• geles de V2O5 (sales de amonio,

cationes orgánicos, polímeros)Grafito

• con reducción de las láminas

(alcalinos)

• con oxidación de las láminas

(ácidos inorgánicos, halógenos,haluros de metal y gases nobles,óxidos y oxohaluros metálicos yno-metálicos)

síntesis es extremadamente impor- otro.s métodos que sirven para ESTRUCTURAS TRIDIMEN-tante que las reacciones sean lim- aumentar la velocidad de la reac- SIGNALESpias y los productos de reacción ción de intercalación, como puedeestén libres de impurezas. Sin ser la activación por Ultrasonidos Un ejemplo típico y numeroso deentrar en detalle, diremos que son o por Microondas. red tridimensional es el de las zeoli-varios los métodos que se pueden A continuación veremos distintos tas. Recordemos que las zeolitasutilizar para sintetizar un com- tipos de materiales que pueden lie- son aluminosilicatos (naturales opuesto de intercalación: 1) reac- var a cabo reacciones de intercala- sintéticos) formados por tetraedrosción directa; 2) intercambio ióni- ción (en la tabla I se presentan de AIO4 y SÍO4 que se unen comeo; 3) hinchamiento, floculación y ejemplos de redes y especies que partiendo oxígenos de los vértices,refloculación; 4) electrointercala- pueden fonnar compuestos de inter- dando lugar a estructuras abiertasción. Además de ellos, existen calación). que dejan canales en su interior.

Tahia 1.

Algunos ejemplos de compuestos de intercalación. Entre paréntesis se indican las especies que se pueden intercalar.

100cias@uiied

Estos canales pueden albergar en suinterior cationes mono y divalentes,

así como moléculas de agua. Estasespecies son altamente móviles atemperatura ambiente y puedenintercambiarse con otras especiesiónicas o moleculares (formando asíel compuesto de intercalación),dando lugar a nuevas estructurasque ven su diámetro de poro (otamaño de canal) modificado. Deeste modo, las zeolitas puedenactuar como tamices moleculares,

es decir, dejan pasar unas especies asu través (aquellas que caben por elcanal formado) y excluyen otras.Esta propiedad las hace ser altamente aplicables en el campo de la catálisis, especialmente como catalizadores con selectividad de forma.

Así, por ejemplo, la intercalación decationes moleculares como el NHf,

seguida de la calcinación (es decir,

calentamiento en aire a altas temperaturas) para eliminar el amoníaco,genera la zeolita acida, de gran aplicación en el craqueo (ruptura) dehidrocarburos pesados para producir gasolina y diesel.

ESTRUCTURAS LAMINARES

Otro ejemplo de red, esta vez conestructura de tipo laminar (es decir,bidimensional), que puede llevar acabo reacciones de intercalación es

el de algunos silicatos laminares ominerales de la arcilla. Podemos

distinguir entre los silicatos laminares 1:1 (también llamados T-0,

donde una lámina está formada poruna capa de tetraedros y una deoctaedros) y los 2:1 (T-O-T, en losque cada lámina está formada pordos capas de tetraedros con una deoctaedros en medio). La capa tetra-édrica está formada generalmentepor tetraedros SÍO4 y la octaédrica

por octaedros A106 y MgOfi, aunquese puede producir la sustitución porotros cationes en las láminas. Las

láminas de los silicatos 2:1 (esmec-titas) se encuentran cargadas negativamente, por lo que pueden insertaro intercalar ciertos cationes en el

espacio interlaminar, los cuales, a suvez, pueden ser intercambiados porotros.

Un ténnino muy relacionado conla intercalación en arcillas es el de

las arcillas pilareadas o pillaredclays. Las reacciones de pilarea-miento consisten en introducir entre

las láminas de arcilla (silicato) cier

tos tipos de policationes voluminosos, que por calentamiento posterior, se consolidan como óxidos

metálicos, que quedan anclados amodo de pilares (de ahí su nombre)entre las láminas de arcilla, proporcionándole una gran microporosi-dad a la misma (lo que interesadesde el punto de vista catalítico).

Otro campo de creciente interéses el de los nanocompuestos polímero-arcilla, formados por la intercalación de arcillas minerales lami

nares con materiales poliméricos.Estos composites organo-inorgáni-cos presentan alta resistencia mecánica, gran estabilidad térmica,mayor facilidad de procesamiento ymejores propiedades dieléctricasque sus componentes por separado.Un ejemplo es el del compositearcilla-nylon 6, preparado porinvestigadores de la TOYOTA, quepresenta propiedades mecánicas,térmicas y reológicas excelentes.

Al contrario que las láminas deesmectitas (cargadas negativamente), las de los hidróxidos dobles

laminares (otro tipo de red laminarque puede sufrir intercalación) seencuentran cargadas positivamente.Los hidróxidos dobles laminares son

una clase de compuestos que se derivan de la sustitución parcial de uncatión divalente por uno trivalente enun hidróxido con estructura tipo bru-cita. El mineral natural, la hidrotalci-

ta, es el mejor ejemplo conocido. La

sustitución catiónica da lugar a unexceso de carga positiva, que escompensado por la presencia deaniones (como carbonato o nitrato)en la interlámina. Estos compuestostipo hidrotalcitas pueden intercalaraniones de tipo orgánico, o polímeros (acrilato, polivinilacetato) entreotras especies. Las hidrotalcitas presentan interés como intercambiado-

res aniónicos, catalizadores básicos yprecursores catalíticos. Pero además,

recientemente se ha reportado la síntesis de un nanohíbrido (compuesto

con alguna de sus dimensiones aescala nanométrica) formado por laintercalación de biomoléculas (ADN

y oligonucleóticos) en una hidrotal-cita. Este compuesto puede ser utilizado en terapia génica, actuandocomo portador de genes y medicamentos. Se ha demostrado que escapaz de penetrar en las células ejerciendo su actividad como agenteantitumoral. en concreto, en la des

trucción de las células de leucemia.

Otro ejemplo de intercalación encompuestos laminares es el de losllamados bronces de hidrógeno,que se forman por intercalación dehidrógeno en el óxido de molibdeno(M0O3). Sirven, por tanto, paraalmacenar el hidrógeno, pudiendoser de diferente color, según elgrado de intercalación: azul I, azulII, rojo y verde.

El grafito es un tipo de red laminar, conductora, que puede exhibirun comportamiento redox bifuncio-nal. Así, puede reducirse, dandolugar a la formación de láminasmacroaniónicas, u oxidarse, forman

do láminas macrocatiónicas. El primer caso incluye la intercalación demetales alcalinos, alcalino-térreos, ytierras raras, y los derivados moleculares con cationes moleculares o sol-

valados. En el segundo caso, puedenintercalarse ácidos, halógenos, óxidos y haluros metálicos.

APLICACIONES DE

LOS COMPUESTOS

DE INTERCALACIÓN

Las aplicaciones de los compuestos de intercalación se encuentran

en diferentes campos, que varíandesde la adsorción y la catálisishasta el de los dispositivos electroquímicos.En el campo de la adsorción, la

capacidad de algunos sólidos deintercalar moléculas neutras resulta

muy útil para ciertos procesos tecnológicos. Como hemos comentadoantes, el grupo más importante es elde las zeolitas, que presentan adsorción con selectividad de forma y propiedades de tamices moleculares;así, encuentran aplicación en procesos de secado, en la separación y

purificación de gases o líquidos o enla separación de isómeros. Los minerales de la arcilla también pueden serutilizados como adsorbentes selecti

vos. La capacidad de cambio iónicode las zeolitas y de otros sólidos inorgánicos es aplicable, además, en laeliminación de isótopos radiactivosde materiales residuales nucleares,

en los cuales no pueden usarse intercambiadores orgánicos, debido a susensibilidad a la alta intensidad de

radiación. Las zeolitas también pueden ser utilizadas pai-a el almacenamiento de una amplia variedad deproductos químicamente activos,que luego pueden ser eliminados porreacciones de desplazamiento o porcalentamiento. De modo análogo, elhidrógeno puede almacenarse reversiblemente en los bronces de hidró

geno; también se han descrito com-

puestos de intercalación metal-grafito que sirven para almacenar y separar los isótopos del hidrógeno.En el campo de la catálisis, los

compuestos de intercalación muestran interesantes aplicaciones. Porejemplo, mientras que las reacciones clásicas de catálisis heterogénea están confinadas a la interfase

gas-sólido o líquido-sólido, en elcaso de los catalizadores de interca

lación con estructuras de esqueletoabierto o estructuras laminares, es

toda la masa del sólido {biilk) la quepuede participar. El sustrato sepuede difundir dentro del espacioinlracristalino del sólido, que presenta un entorno químico diferenteal de la superficie, lo que puede darlugar a estados de transición intermedios con energías de activaciónmás bajas. Esto se traduce en unaumento de la selectividad hacia un

determinado producto e incluso enla formación de compuestos diferentes. De hecho, hay reaccionesque transcurren de diferente maneraen función de que se lleve a cabodentro del espaciado interlaminar ofuera del mismo (ver Figura 2). Porotra parte, las propiedades del sólido pueden modificarse por intercambio iónico o reacciones redox

que permitan fabricar específicamente el catalizador adecuado.

Aunque las redes aislantes (no con

ductoras) están prácticamente confinadas a reacciones de catálisis

ácido-base de sustratos orgánicos(sustitución, condensación, elimi

nación, isomerización. oligomeri-zación, polimerización), tambiénpueden participar en algunas reacciones redox como la hldrogena-ción, por intercalación de metalesde transición como el paladio o elníquel.

Algunos compuestos de intercalación encuentran aplicación comodispositivos electroquímicos, comomembranas, sensores, conductores

iónicos y materiales catódicos enbaterías secundarias. Así, la interca

lación de éteres corona y criptandosen silicatos laminares permite laobtención de membranas selectivas

de iones, es decir, membranas que

dejan pasar unos iones a sus través yexcluyen otros, en función del tamaño. También pueden actuar comoelectrolitos sólidos, porque presentan una conductividad iónica que

está asociada con la presencia de loscationes interlaminares. En estos

materiales, la contribución de los

aniones de las láminas a la conducti

vidad es nula, por lo que puedendiseñarse nuevos electrolitos orga-no-inorgánicos. eligiendo la especiehuésped (catión interlaminar) adecuada. Por otra parte, la intercalación de ciertos polímeros clectroac-tivos (conductores) en óxidos demetales de transición (xerogel V2O5)y en calcogenuros (MoS:) conduce ala formación de materiales muy prometedores como electrodos positivos modificados para baterías recargables basadas en la inserción deiones litio. De hecho, la intercala

ción de polímeros como el óxido depolietileno puede facilitar la movilidad de los iones litio y aumentar laeficacia de estos sistemas. También

puede realizarse la intercalación depolímeros conductores pero de tipoelectrónico, tales como la polipiridi-na o la polianilina, aumentando asíla conductividad electrónica del

material, que es un requerimientofundamental para el diseño de electrodos de batería eficientes. Por otro

lado, algunos compuestos de intercalación presentan cambios de color

reversibles, dependiendo del estadode carga en la celda galvánica y tienen, por tanto, interés como dispositivos electrocrómicos pasivos.Una de las aplicaciones más inte

resantes de ciertos compuestos deintercalación en el campo de la electroquímica es su uso como electrodos de baterías reversibles o secun

darias, en el que nos extenderemos

algo más. Un gran número de calcogenuros de metales de transición yóxidos encuentran aplicación eneste aspecto, siendo el sistemaLi/TiS: el primero que se comercializó como batería secundaria.

Recordemos que una batería es undispositivo que transforma directamente la energía química contenidaen los electrodos en energía eléctricaa través de una reacción electroquímica de oxidación-reducción. Todos

hemos sido testigos del espectacularaumento de las aplicaciones portátiles, especialmente la electrónicaportátil, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, las nuevas agendaselectrónicas... Las pilas y bateríasclásicas no sirven para esta aplicaciones, sobre todo porque su autonomía es muy reducida, por lo quesurge la necesidad de disponer denuevas baterías avanzadas que sean

recargables y que tengan una elevada densidad de energía, que aumente la autonomía del equipo. Además,deben pesar poco y tener un tamañoreducido, sin olvidar, por supuesto,

un hecho fundamental: deben ser

ecológicas, es decir, presentar unbajo impacto medioambiental.De las diferentes tecnologías de

baterías que se están desarrollando,las denominadas baterías de ión litio

son las que mejor cumplen todosestos requisitos y por ello se consideran la última generación de lasbaterías avanzadas. La característi

ca más representativa de las bateríasde ión-litio es que ambos electrodosestán formados por compuestos deintercalación que son capaces deinsertar y desinsertar iones litio ensu estructura de forma reversible.

Esta configuración de las bateríasde ión litio hace que durante el funcionamiento de las mismas, nunca

se forme litio metálico en la batería.

CH-CH,I I-c-c/ \

OH C

CH-OI ® II

- c-c

CH3

I ̂ IC-C

CH30I ® 11

-C-C~CH

Figura 2. Influencia de ¡a formación de un compuesto de intercalación sobre la selectividaden una derterminada reacción. La transposición pinacotfnica del 2,3 butanodiol desarrolladaen la región iníerlaminar de una esmectita (a) (silicato laminar) o bien en su superficie externa (c), da lugar a diferentes compuestos carbonúicos (b y d, respectivamente)

En todo momento el litio se encuen

tra en su forma no reactiva, es decir,

como ion litio. Este hecho aumenta

notablemente la seguridad de estosdispositivos.A continuación, explicaremos

brevemente el funcionamiento de

una batería de ion litio comercial

(Figura 3). En concreto, se trata deuna batería de ion litio formada porgrafito como electrodo negativo ypor cobaltita de litio (LÍC0O2)como electrodo positivo. El electrolito en estas batenas es una disolu

ción no acuosa de una sal de litio

con un anión voluminoso en un

disolvente orgánico de tipo apróti-do (que no contiene protones).Desde que la compañía Sonycomercializó en 1991 la primerabatena de ion litio, esta configuración es la adoptada por la mayoríade las batenas de ión litio comer

ciales. Como ocurre en la totalidad

de baterías de ión litio comerciales,el material que aporta los iones litioes el material de electrodo positivo,en este caso la cobaltita de litio.

Este hecho supone que la batena,tras ser ensamblada, se encuentra

en estado descargado, es decir no se

puede usar directamente. Por ello lo

primero que hay que hacer al com

prar una de estas baterías es cargar

la. La cobaltita de litio tiene una

estructura laminar. Durante la etapainicial de carga de la batería, los

iones litio son extraídos del espacio

interlaminar de la cobaltita, por lo

que para asegurar la electroneutrali-dad del óxido, el Co^^ se oxida a

Co"^"^ cediendo un electrón. Los

iones litio son transportados a través del electrolito, que se trata deun medio aislante electrónico perocon buena conductividad iónica.

Finalmente, estos iones litio se aca

ban insertando en el electrodo

negativo, es decir, entre las láminasde grafito. Simultáneamente el grafito acepta electrones provenientesde la cobaltita y se reduce. Al finalde esta etapa de carga la batería yaestá lista para su funcionamiento.Por ello, de una forma rigurosa, losverdaderos materiales activos de

esta batena son la cobaltita deslitia-

da y el grafito litiado. Durante laetapa de descarga de la batería, esdecir, durante su utilización, las

reacciones electroquímicas que tienen lugar son las contrarias. Así, ellitio se desinserta del grafito y trasser transportado por el electrolito seinserta en la cobaltita de litio, recu

perándose el compuesto LiCoOi alfinal de la descarga. Respecto a loselectrones, éstos se transfieren porel circuito exterior permitiendo elfuncionamiento del equipo queintegra la batería.Las baterías de ión litio presen

tan una serie de ventajas respecto asus más directas competidoras, lasbaterías recargables de níquel/cad-

Reaccioncs Electroquímicos:

ElectrodoPositivo

ElectrodoNegativo

i\Co^*0,Descarga

L'i-k * xD'* + xe-

C + xLí* + xe-

Descarga

Esquema delo Botería

(+) LiCoOz Mat. Carbonoso (-)

Figura 3. Funcionamiento de una batería de ión litio comercial: C/LiPFe/LICoO:.

mió (Ni/Cd) o las de níquei/hidrurometálico (Ni/HM). En primer lugar,hay que destacar el elevado voltajede las baterías de ion litio. Típicamente, el voltaje de una batería deion litio es próximo a 4V, esto es,más de tres veces el valor del volta

je de las baterías de Ni/Cd o Ni/HM(1.2 V). Por su elevado voltaje, unade las principales ventajas de lasbaterías de ión litio es su alta densi

dad de energía, tanto en volumencomo en masa. Ambas densidades

presentan valores superiores entreun 20% y un 40% a las baterías deNi/Cd o Ni/HM. Estos valores sig

nifican que, para una densidad deenergía dada, una batería de iónlitio pesa notablemente menos queuna balería de níquel-hidruro metálico. Algo similar ocurre si nosreferimos al volumen de la batena.

No es difícil comprender queambos aspectos, masa y volumen,

son determinantes en cualquieraplicación portátil. Otra ventajaimportante de estas baterías es laausencia del conocido efecto

memoria que tienen las baterías deNi/Cd o Ni/HM. Esto significa queuna batería de ión litio puede serrecargarda en cualquier momentosin peligro de que la batería pierdaparte de su capacidad inicial. Porúltimo, las baterías de ión litio presentan un bajo impacto medioambiental, como consecuencia de queno contienen elementos tóxicos

como cadmio, mercurio o plomo,generalmente utilizados en otrostipos de baterías. Todas estas ventajas explican el por qué las bateríasde ión litio están consideradas

como la última generación de lasbaterías avanzadas, siendo además,

un claro ejemplo de aplicación deun compuesto de intercalación en lavida cotidiana.

BIBLIOGRAFIA

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Whittingham y A.J. Jacobson, Aca-

demic Press. New York, 1982.

M." Luisa Rojas Cervantes

Dpto. de Química Inorgánica y

Química Técnica

NOVEDADES CIENTÍFICAS

Novedades científicas en Física en el año 2003

ASTROFÍSICA YCOSMOLOGÍA

• Cada año aparecen nuevos datos ymás precisos sobre la radiacióncósmica de fondo que aportan

nueva información sobre la estruc

tura y la historia del Universo. En2003 se hicieron públicos los primeros estudios de los datos sumi

nistrados por la sonda WdkinsonMicrowave Anisotropy Probé(Wilkinson es el apellido de uno desus diseñadores, muerto reciente

mente). El WMAP fue lanzado enjunio de 2001 para situarse en elPunto Lagrangiano L2 a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. (De

este modo, el satélite órbita alrede

dor del Sol con el mismo periodoque la Tierra, pese a estar a unadistancia mayor.) Lo que se deduce de estos datos es que el BigBang tuvo lugar hace 13.7 ± 0,2miles de millones de años y laradiación cósmica refleja el estado

del Universo 379 ± 8 miles de años

después. Los datos confirman quehubo una etapa inflacionaria aunque queda descartado el modelo deinflación caótica. Además de la

anisotropía, el WMAP ha medidola polarización de la radiación, dedonde se puede deducir la épocade la reionización debida a la for

mación de las primeras estrellas(ver 100cias@uned n" 5, 2002).Esto ocurrió 200 millones de años

después del Big Bang, es decir,unos 500 millones de años antes de

lo que se pensaba hasta ahora.Estos datos de WMAP se complementan con los del Shan DigitalSky Siin'ey (SDSS) basado en tierra que ha examinado más de200.000 galaxias. De ellos sededuce que el Universo contieneun 4% de materia bariónica, un

23% de materia oscura y un 73%de energía oscura. También fijauna cota superior de 0,6 eV para lamasa del neutrino.

No obstante lo anterior, tan sólo

una tercera parte de este 4% queconstituye la materia bariónicaestá en forma de estrellas y galaxias. Ahora se han descubierto en

el grupo local nubes de oxígeno debaja densidad que podrían darcuenta del otro tercio.

La abundancia de elementos químicos en las estrellas más antiguas

de la Vía Láctea es de sólo entre

1/IOy 1/100 de las abundancias enel Sol. Por ello se pensaba que laevolución de los elementos químicos requería mucho tiempo. Paraestudiar esta evolución a lo largo

de la historia del Universo se com

paran los espectros de galaxias conedades diferentes, es decir, situa

das a diferentes distancia de la Tie

rra y con diferentes desplazamientos hacia el rojo. El problema esque las galaxias muy lejanas sonmuy poco brillantes. Este problema se puede soslayar cuandodetrás de la galaxia a estudiar yexactamente en la misma visual

hay un quasar que proporciona la