Todo sobre el nuevo estado supersólido de la materia en otra dimensión

• Francisco María
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• • 12/09/2021 11:00
  • Actualizado: 12/09/2021 12:13

Un estudio recientemente publicado en la revista Nature anuncia la observación de un nuevo estado de la materia en otra dimensión. Se trata de un supersólido que tiene la estructura de un cristal, pero con partículas fluyendo en su interior de forma deslocalizada. Los supersólidos han sido objeto de investigaciones desde los años 60, pero ahora por primera vez se podría contar con una evidencia concreta de su existencia. A continuación, te contamos todo lo que sabemos sobre el hallazgo del nuevo estado supersólido de la materia en otra dimensión. ¡Sigue leyendo e infórmate!

¿Qué son los supersólidos y por qué deberían importarnos?

En teoría, los supersólidos serían una materia con la particularidad de poseer características de los estados líquido y sólido a la vez. Su existencia, que a priori contradiría el sentido común, no pasaba de una hipótesis dentro de la comunidad científica.

Hipotéticamente, se pensaba que ciertos materiales podrían llegar a un estado donde, por un lado, mostraban un orden fijo y cristalino de sus partículas (al igual que los sólidos). Por otra parte, tenían partículas deslocalizadas fluyendo dentro de ellos, por todo su sistema (así como los líquidos).

Esta idea ha llevado años en pasar de la especulación teórica a la investigación práctica. Sólo en 2019 ha sido posible demostrar que el estado supersólido de hecho existía. Y ahora, la observación del nuevo estado supersólido de la materia en otra dimensión significa un hito en los actuales conocimientos de Física.

¿Cómo es posible la existencia de un nuevo estado supersólido de la materia?

La teoría de los supersólidos propone que cuando un líquido pasa al estado sólido, su densidad experimenta una fuerte modulación, a medida que emerge la matriz ordenada de partículas que conforman su cristal.

Para entenderlo, debemos tener en cuenta que los átomos de un sólido (como un mineral o un elemento plástico), se disponen en un orden regular. Y es por ello que se caracterizan por tener estructuras rígidas y bien visibles. Ya en los líquidos, estos átomos están en constante movimiento y tienden a expandirse.

Entonces, en un estado supersolido de la materia, deberíamos encontrar la combinación de ambas características. El primer “candidato” apuntado como un posible supersólido ha sido el helio sólido, pero esta hipótesis sigue sin una comprobación en la actualidad.

Finalmente, llega la observación del primer supersólido

Paralelamente, científicos de las universidades de Pisa y Stuttgart, han logrado dar con un nuevo estado supersólido de la materia, partiendo de gases cuánticos ultracongelados de átomos de lantánido altamente magnéticos.

Y esta inédita observación se ha vuelto posible gracias a los efectos cuánticos. En resumen, cuando un gas alcanza temperaturas muy bajas, puede desarrollar de forma espontánea tanto un orden de un cristal sólido, como un flujo de partículas deslocalizadas característico de un líquido cuántico superfluido, que es capaz de fluir sin cualquier tipo de fricción.

Concretamente, el primer supersólido observado posee la estructura de un cristal, pero su interior está repleto de partículas fluyendo de una manera deslocalizada, como en un líquido.