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6 de octubre de 2016

LILIANA ARRACHEA: Reveladores del exotismo de la materia

La investigadora del CONICET que trabaja en la Universidad de San Martin, amplió detalles acerca de la entrega de los Premios Nobel de Física a los científicos británicos David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz, por revelar los secretos de la denominada materia exótica.

Por Gabriel Russo.

¿Ganaron el premio por qué concretamente?

En realidad es por desfases exóticas de la materia. Las fases que estamos acostumbrados a ver a nivel doméstico y cotidiano son las fases sólidas, líquidas y gaseosas, lo vemos en el agua. Por ejemplo. El área de la física en la cual trabajan estos tres premiados, es la materia condensada que estudia precisamente las propiedades de la fase sólida de la materia y dentro de esa fase, a su vez hay otras transiciones de fase. La materia continúa en el estado sólido pero puede cambiar sus características. Nosotros a nivel cotidiano tenemos imanes en las heladeras. El estado de los imanes corresponde a la fase sólida ferromagnética. Justamente es lo que le da la propiedad particular a los imanes de que se puedan atraer y pegar a otros metales. Si a estos imanes les elevamos mucho la temperatura podemos observar que aún cuando permanezca el material en estado sólido, pierde la propiedad ferromagnética. Ahí tiene lugar una transición de fase dentro del estado sólido. Hay muchas otras transiciones de fase, por ejemplo estamos acostumbrados a materiales que son buenos conductores de la electricidad.

Lo que escuché es que en un futuro sería útil dentro del campo de la electricidad ¿es así?

En parte es cierto. Estos premiados descubrieron ciertas características que son muy matemáticas en su descripción teórica de materiales que sirvieron como disparadores de nuevas ideas, entonces hubo gente que diseñó desde lo teórico, en el año 2004, nuevas familias de materiales. Poco tiempo después hacia el 2005, estas nuevas familias de materiales se fabricaron con métodos químicos. Son materiales que no existen en la naturaleza para extraer de una mina, sino que los teóricos los diseñaron, propusieron y montón de gente que se dedica a la ciencia de materiales fue capaz de combinar elementos para construirlos. Dentro de estas familias de materiales hay unos que se llaman aisladores topológicos en los cuales conviven la propiedad de aislador y de buen conductor. Es algo realmente novedoso porque en el volumen del material son aisladores, no conducen la electricidad, pero en las paredes son excelentes conductores. Esto abre las puertas para el desarrollo de nuevas tecnologías.es algo que está ocurriendo ahora, hay mucha actividad y gente trabajando y seguramente van a aparecer más nobeles en un futuro cercano relacionado con descubrimientos. Lo importante es que toda esta revolución que se está dando a partir del 2004 en adelante estuvo fundamentalmente motivada por las ideas de estos señores que hicieron sus investigaciones y sus propuestas en los años ’70 en el caso de Kosterlitz y Thouless y posteriormente, Haldane.

He tenido contacto con Haldane, en cursos que ha dado en el Centro Internacional de Física de Italia. Es profesor de Princeton desde hace mucho tiempo y ha dado muchas veces charlas para estudiantes en diferentes instituciones.

¿Hay avances para la salud con este descubrimiento y cuánto tiempo lleva madurar promedio uno de este tipo?

El tiempo que lleva es diverso. El primer estado topológico que se descubrió tuvo lugar en el año ‘88 Por ese descubrimiento realizado por un científico alemán, recibió el Premio Nobel de Física ese año. Nos visita a fin de año en noviembre que estamos organizando una actividad muy importante en la Universidad de San Martin .El descubrió una de las fases exóticas relacionadas con el premio nobel actual. Realizando experimentos descubrió ese estado exótico y al poco tiempo la gente se dio cuenta de que ese estado era útil a nivel industrial para establecer con muchísima precisión cuánto valen las resistencias eléctricas de los materiales. Ese experimento se utiliza en el INTI y todos los años la gente va a verificar las propiedades materiales de artefactos que fabrican para la industria y lo contrastan con una medida que se realiza utilizando este efecto hall cuántico. Sirvió para que Thouless lo tomara para estudiarlo y él formuló muchas de las ideas que hoy le valieron el nobel, muchas veces se hacen descubrimientos motivado en la curiosidad científica y luego sirven como disparadores de nuevas ideas y utilizaciones completamente prácticas y concretas.

En la salud físicamente estos sistemas no es obvio que puedan ser utilizados. En los instrumentos que se utilizan hoy en resonancia magnética nuclear que hay en los hospitales se requieren campos magnéticos muy intensos que los generan materiales superconductores y la superconductividad se descubrió por curiosidad de los científicos.

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