Un equipo de físicos de la Universidad de Colorado Boulder ha realizado un avance significativo en el ámbito de la física de materiales al crear un nuevo tipo de cristal de tiempo, un fenómeno que, aunque parece sacado de la ciencia ficción, tiene aplicaciones potencialmente revolucionarias. Este cristal de tiempo, a diferencia de sus predecesores, es visible a simple vista, lo que abre un abanico de posibilidades tecnológicas.
El cristal de tiempo es una fase de la materia en la que las partículas, como átomos o moléculas, están en un estado de movimiento constante. Hanqing Zhao, autor principal del estudio y estudiante de posgrado en el Departamento de Física de CU Boulder, explicó que su creación se basa en cristales líquidos, materiales que se encuentran en las pantallas de teléfonos móviles. «Puede ser observado directamente bajo un microscopio e incluso, bajo ciertas condiciones, a simple vista», afirmó Zhao.
Los investigadores diseñaron celdas de vidrio que contenían cristales líquidos compuestos por moléculas en forma de varilla. Al iluminar estas celdas, los cristales líquidos comenzaron a girar y a moverse, siguiendo patrones que se repetían en el tiempo. Este comportamiento es análogo al de un reloj que gira eternamente, pero sin necesidad de electricidad.
La creación de un cristal de tiempo visible
Los cristales de tiempo son un concepto que fue propuesto por el laureado con el Premio Nobel Frank Wilczek en 2012. Wilczek imaginó un cristal que no solo se organizara en el espacio, como un diamante, sino que también lo hiciera en el tiempo, permitiendo que los átomos se movieran en ciclos interminables. Aunque su idea inicial no pudo ser realizada, los avances tecnológicos han permitido la creación de fases de materia que se acercan a este concepto.
En su estudio, Zhao y su colega Ivan Smalyukh, profesor de física en la misma universidad, lograron observar cómo los cristales líquidos presentan patrones que se asemejan a «rayas psicodélicas». Estos patrones pueden moverse durante horas, bajo condiciones específicas. «Todo nace de la nada», comentó Smalyukh. «Solo hay que iluminar, y todo un mundo de cristales de tiempo emerge».
Las posibles aplicaciones de estos cristales de tiempo son vastas. Por ejemplo, podrían integrarse en billetes para dificultar su falsificación, usando patrones que solo son visibles bajo ciertas condiciones de luz. Además, al apilar varios cristales de tiempo, los investigadores pueden crear patrones aún más complejos, lo que podría permitir el almacenamiento de grandes volúmenes de datos digitales.
El trabajo de Zhao y Smalyukh no solo es una contribución al campo de la física, sino que también se enmarca en un esfuerzo más amplio por parte de la comunidad científica internacional para desarrollar formas artificiales de materia que contribuyan a la sostenibilidad. Este tipo de innovaciones son esenciales en un momento en el que la búsqueda de soluciones tecnológicas sostenibles es más urgente que nunca.
