Nobel de Física premió a investigadores de los estados extraños de la materia

Esta mañana el Premio Nobel de Física fue otorgado a tres científicos que con sus trabajos “han abierto la puerta a un mundo desconocido en que la materia puede adoptar estados extraños”.

Los británicos —que trabajan en universidades estadounidenses— David Thouless (Universidad de Washington) Duncan Haldane (Princeton) y Michael Kosterlitz (Brown) “han utilizado métodos matemáticos avanzados para estudiar fases, o estados, inusuales de la materia”, según un comunicado de la Academia de Ciencias Sueca.

Thouless y Kosterlitz cambiaron la concepción que se tenía de los superconductores y los superfluidos a inicios de los setenta. Los superconductores conducen electricidad sin resistencia alguna, y sin pérdida de calor, lo que permite crear un potente campo magnético. De ahí su uso actual en máquinas de resonancia magnética, por ejemplo. Mientras que los superfluidos fluyen sin viscosidad, lo que evita que pierdan energía cinética. Hasta antes de las investigaciones de los hoy ganadores del Nobel, se creía que la superconductividad y la superfluidez no eran posibles en capas finas (en la forma de materiales de grosor atómico). Hoy, gracias a sus trabajos, se vienen explotando las posibilidades industriales de estos materiales, precisamente en capas finas.

Estas investigaciones se basaron en la topología, un campo de las matemáticas que diferencia a los materiales a partir de sus propiedades físicas y cómo estas cambian cuando los cuerpos se deforman: en tal sentido, una rosquilla tiene un solo agujero; si es doblada y termina con forma de ocho, tendrá dos; mientras que darle un mordisco la dejará sin ninguno. En cada caso, la rosquilla tendrá propiedades topológicas distintas.

Así diferencia la topología los materiales.
Así diferencia la topología los materiales.

En la misma línea, Haldane "explicó las propiedades de las cadenas de pequeños imanes que se encuentran en algunos materiales", según la Academia Sueca. El premiado también trabajó junto a Thouless para explicar el comportamiento bidimensional -en capas finas- de gases electrónicos.

Los avances posibles gracias a estas investigaciones en el campo de los estados inusuales de la materia han permitido el desarrollo de productos industriales como el grafeno, material que en hojas de un átomo de espesor logra ser 100 veces más fuerte que el acero. Su desarrollo les valió a Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov el Nobel de Física en 2010.

Hans Huerto

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