[CT}– Supersólidos, materiales que tienen propiedades de líquidos y sólidos

03/03/2017

Juan Scaliter

Los que ya hemos sobrepasado la barrera de los 40, aprendimos de pequeños que la materia se presentaba en tres estados: líquido, sólido y gaseoso.

Poco después ya se hizo habitual hablar del plasma como el cuarto estado. Cada uno de ellos tiene relación directa con variables, como la temperatura o la presión, y se definen por la disposición de las partículas en el interior de la materia. Pero podría haber un quinto miembro de la familia: los supersólidos.

En 1969 un grupo de expertos especuló que, bajo ciertas condiciones, un isótopo del helio (el helio 4) podría mostrar propiedades sólidas y líquidas simultáneamente.

Se los llamó supersólidos y se encuentran entre los fenómenos más extraños de la física: un extraño estado de materia que tiene la estructura cristalina de un sólido, pero que fluye como un líquido.

En 2004 investigadores de la Universidad de Pensilvania publicaron un artículo en Nature titulado “Probable observación de un supersólido”, pero tuvieron que dar marcha atrás al no poder reproducir los resultados de modo convincente.

Ahora, dos equipos independientes de físicos han utilizado diferentes técnicas para lograr el mismo resultado impar, lo que dicen ser los primeros ejemplos de materia supersólida.

El primero de ellos está formado por científicos de la Escuela Politécnica Federal de Zurich (EHT) y utilizó gas rubidio y lo sometió a temperaturas muy cercanas al cero absoluto para luego llevarlo a una cámara de vacío, donde se enfrió a una temperatura muy cercana al cero absoluto y formó lo que se conoce como un condensado de Bose-Einstein. Luego se colocó en una cámara en un dispositivo con dos cámaras de resonancia óptica, cada una de las cuales constaba de dos diminutos espejos opuestos. Usando los láseres, las partículas adoptaron una estructura regular, como de cristal, algo propio de los sólidos. Pero sin perder la capacidad de fluir sin ninguna fuerza externa, lo que no es posible en un sólido normal.

El segundo equipo, perteneciente al MIT, utilizó átomos de sodio para conseguir también un condensado de Bose-Einstein para luego manipular con láseres. El proceso fue diferente al anterior, pero el resultado fue el mismo.

Ambos grupos publicaron sus artículos en arXiv.org y, una vez que fueron revisados, los enviaron a Nature. Aquí se puede leer el del MIT y aquí está el del EHT.

Los supersólidos, actualmente, no tienen un gran campo de aplicación: que solo puedan existir a temperaturas tan bajas y “enclaustrados” en una cámara de vacío lo hace muy complicado, pero, comprender su configuración y profundizar en la mecánica y estructura de este “nuevo” estado de la materia, puede aportar importantes avances en lo que a superconductores se refiere.

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