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¿Luz líquida? Descubre cuál es el quinto estado de la materia
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Imaginar un río de luz o agua luminosa brotando de lámparas rotas puede parecer ciencia ficción, pero es una realidad científica en proceso de descubrimiento.
La posibilidad de que la luz se comporte como un líquido es un fenómeno que, bajo ciertas condiciones, los científicos han observado en laboratorios de todo el mundo. Este avance está abriendo nuevas fronteras en la física y la tecnología.
¿Qué es la luz líquida?
La luz líquida combina propiedades de la luz con características de fluidos.
Visualiza una materia donde las partículas se mueven juntas como una sola entidad, similar a un Condensado de Bose-Einstein (BEC), que generalmente se crea con átomos de gas a temperaturas extremadamente bajas.
No obstante, se ha descubierto cómo producir estos condensados con partículas de luz.
El secreto de la luz líquida reside en partículas especiales llamadas polaritones, que se comportan como líquidos bajo ciertas condiciones. Para crear luz líquida, se colocan materiales muy delgados entre espejos altamente reflectantes y se bombardean con pulsos de láser ultra cortos.
Así, los fotones se sincronizan y se mueven en armonía, formando un condensado de polaritones. Lo más notable es que puede fluir sin resistencia, como los superfluidos, sin perder energía ni enfrentar obstáculos.
Un camino al descubrimiento
El descubrimiento de la luz líquida es el resultado de décadas de investigación. Iniciado con el estudio de los condensados de Bose-Einstein en los años 20 por Einstein y Bose, el mayor avance hacia la luz líquida ocurrió en 2017.
Un equipo liderado por Daniele Sanvitto en Italia logró producir luz líquida a temperatura ambiente utilizando una película ultrafina de moléculas orgánicas entre espejos reflectantes y pulsos láser.
Factores clave del descubrimiento:
- Condensados de Bose-Einstein (BEC): Estado de materia creado a temperaturas muy bajas.
- Polaritones: Partículas que pueden comportarse como líquidos.
- Espejos reflectantes y pulsos de láser: Técnicas utilizadas para generar luz líquida.
Este avance demostró que la superfluidez puede lograrse en sistemas de luz y materia a temperaturas accesibles, impulsando investigaciones sobre sus propiedades y aplicaciones tecnológicas.
La colaboración internacional, con instituciones como la École Polytechnique de Montreal y la Universidad Aalto en Finlandia, ha sido crucial para entender este fenómeno sorprendente.
Más allá del laboratorio
En computación y electrónica, la luz líquida podría permitir el desarrollo de computadoras ópticas más rápidas y eficientes.
Utilizando la superfluidez, estos dispositivos transmitirían información sin pérdidas de energía ni sobrecalentamiento, aumentando la velocidad de procesamiento y reduciendo el consumo energético.
En telecomunicaciones y fotónica, la luz líquida podría revolucionar la transmisión y el procesamiento de datos, ofreciendo una mayor capacidad y velocidad sin problemas de disipación de energía.
Además, la capacidad de los polaritones para moverse sin fricción mejoraría la eficiencia de los dispositivos ópticos, permitiendo el desarrollo de pantallas flexibles y holográficas, y sensores avanzados para aplicaciones médicas y de detección de sustancias químicas.
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