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David J. Thoules, F. Duncan M. Haldane y J. Michael Kosterlitz fueron los físicos británicos ganadores del Nobel de Física de 2016.

El grupo de investigación en superconductores y nuevos materiales de la U.N podrá avanzar en sus investigaciones gracias a Nobel de física.

Los superconductores a escala pequeña son los estudiados por los físicos para hacerlos acreedores del Nobel.

El profesor Juan Domingo Baena de la U.N. aseguró que los hallazgos de este Nobel podrían ampliar la investigación en superconductores.

La Academia de Ciencias del Nobel está ubicada en Suecia.

Aunque el mundo científico vaticinaba que los ganadores del Nobel de Física de 2016 serían los responsables de la detección de ondas gravitacionales, fueron los investigadores británicos los que se llevaron dicho honor este año con sus estudios sobre una de las fases más imperceptibles de la materia y sus transiciones, que se conoce como topológica.

La materia está en constante transformación; desde lo cotidiano, vemos que esta pasa por diferentes estados como sólido, líquido o incluso transformaciones más complejas como las de ferromagnéticos, es decir, que se comportan como imanes. Sin embargo, existe un estado de la materia que no es perceptible al ojo humano: la del mundo cuántico.

En estas fases imperceptibles, conocidas como topología de la materia, los átomos tienen sus propias leyes y se distribuyen en ciertas posiciones geométricas que dan lugar a transiciones, como las del hielo al agua.

Según el profesor Juan Domingo Baena, director de área curricular de Física de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), los investigadores británicos que se hicieron acreedores al Nobel lograron tres avances importantes en esta área de topología de la materia.

“El primero de ellos tiene que ver con la utilización de dicha topología como herramienta matemática para demostrar que las capas delgadas de átomos sí dan origen a superconductores de energía, teoría que se había descartado”, aseguró el profesor Baena.

El segundo hallazgo tiene que ver con el espesor de las capas superconductoras y de qué manera estas pueden transmitir la energía. En principio, se pensaba que al aumentar su espesor, especialmente en el metal, dicha capa perdería la conductividad. Sin embargo, los ganadores del Nobel determinaron que sí la conducen, pero no de forma constante sino escalonada, en saltos.

El tercer y último hallazgo tiene que ver con vínculos magnéticos. “Con el uso de herramientas similares a la topología pudieron estudiar las cadenas de dipolos (sistemas de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud) dentro de materiales sólidos y determinaron cómo se prepara una onda en esa cadena de vínculos”, aclaró el docente.

Para el profesor Baena, lo descubierto por los físicos británicos es de vital importancia, porque abre espacio a la creación de aislantes topológicos que tienen aplicación en la electrónica (microchips para celulares, tabletas o para computadores, por ejemplo), electromagnetismo y estudios de los estados sólidos. “En mi área, por ejemplo, se aplica en el diseño de materiales artificiales para la transmisión de ondas electromagnéticas”.

En la U.N., desde el Grupo de Investigación en Superconductividad y Nuevos Materiales, se están poniendo en marcha los aislantes topológicos donde se estudian las transiciones de los superconductores y se explica cómo se puede transmitir mejor la energía con conductores superdelgados, desde las bajas temperaturas o temperaturas límite, sin importar el espesor del material.