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viernes, 29 de septiembre de 2017

La misteriosa luz líquida

Por Elizabeth Almeida

Con un complicado método para crear dicha luz, los científicos colocaron frente a frente dos espejos especiales ultra-reflexivos, y en medio situaron una capa extremadamente fina de moléculas orgánicas. Posteriormente, dispararon un pulso láser que duraba 35 femtosegundos (unidad que equivale a una milbillonésima parte de un segundo y caben tantos femtosegundos en un segundo como segundos en 100 millones de años). Stpéphane Kéna-Cohen, miembro de este equipo de investigadores que realizaron esta dura prueba, afirma que bajo condiciones normales, un líquido ondula y gira alrededor de cualquier cosa que se sitúe frente a su flujo. En un superfluido, esta turbulencia se suprime alrededor de los obstáculos, y hace que el flujo continúe su camino sin alterarse.

La luz ha sido siempre un elemento permanente de nuestras vidas, algo que ni siquiera nos molestamos habitualmente en analizar, simplemente está ahí desde que llegamos al mundo. Pero la luz es un elemento sumamente interesante con miles de características y cualidades raras que la ciencia ha descubierto poco a poco, curiosidades que asombran cada vez más.

Por ejemplo, tradicionalmente, hemos sabido, por los propios conocimientos del colegio, que al luz es un elemento que puede viajar como fotones, partículas o como ondas. Pero lo que pocos saben es que, aunque puede ser difícil de imaginar, bajo ciertas condiciones, la luz también puede transformarse en un superfluido. En su forma líquida, en lugar de detenerse en un objeto e iluminarlo, este elemento fluye a su alrededor, como si fuera agua. A este estado se le conoce por la ciencia como el quinto estado de la materia o, quizás más formalmente, el condensado de Bose-Einstein.

La luz como superfluido tiene muchas propiedades extrañas, pero a la vez muy útiles, pues por ejemplo, no tiene curvas ni ondas, y no experimenta fenómenos de fricción ni viscosidad. Como conclusión, este avance podría revolucionar a las tecnologías basadas en la transferencia de luz o electricidad, e incluso pudiera crear la próxima generación de superconductores. No obstante, la luz líquida solo se ha visto en condiciones excepcionalmente extrañas, como en cámaras de laboratorio cerradas y colocadas a una temperatura de solo unos pocos grados por encima del absoluto cero.

Las noticias sobre esta propiedad de la luz no se conocen demasiado pues anteriormente, debido a la necesidad de comprobar su estado líquido en condiciones tan extremas, su uso no era nada práctico. Además, no solo eso, sino que la luz solo existía en esa forma durante unas mínimas fracciones de segundo.

Pero en una nueva investigación, publicada en la revista Nature Physics, un equipo de científicos de la CNR Nanotec Institute, de la Universidad Salteno, en Italia, particularmente de la École Polytechnique de Montreal, de la Universidad Aalto, en Finlandia, y del Imperial College de Londres, han logrado alcanzar el mismo estado en temperatura ambiente durante un período sostenido de experimento.

Con un complicado método para crear dicha luz, los científicos colocaron frente a frente dos espejos especiales ultra-reflexivos, y en medio situaron una capa extremadamente fina de moléculas orgánicas. Posteriormente, dispararon un pulso láser que duraba 35 femtosegundos (unidad que equivale a una milbillonésima parte de un segundo y caben tantos femtosegundos en un segundo como segundos en 100 millones de años).

Stpéphane Kéna-Cohen, miembro de este equipo de investigadores que realizaron esta dura prueba, afirma que bajo condiciones normales, un líquido ondula y gira alrededor de cualquier cosa que se sitúe frente a su flujo. En un superfluido, esta turbulencia se suprime alrededor de los obstáculos, y hace que el flujo continúe su camino sin alterarse. Las partículas en este estado oscilan a la misma freuencia, y paradójicamente combinan los atributos líquidos, sólidos y gaseosos.

Por su parte, los investigadores de la École Polytechnique de Montreal declaran que este tipo de experimento para alcanzar la luz líquida los ayudará a concebir y diseñar futuros dispositivos fotónicos que estarán basados en superfluidos en los cuales las pérdidas enérgicas serán casi suprimidas, dando lugar a nuevos fenómenos científicos.

Este avance como resaltan los expertos, podría revolucionar los láseres, paneles solares, ordenadores, e incluso diseñar desde ya la próxima generación de superconductores. El estudio de los superfluidos puede igualmente ayudar a resolver algunos de los problemas a los que se enfrenta la física, como es el misterio de la materia oscura, que, según el físico Justin Khoury, puediera tratarse también de un superfluido.