El campo de la física de la materia condensada abarca todas las nuevas fases sólidas y líquidas de la materia, y su estudio ha llevado a casi todos los avances tecnológicos del siglo pasado, desde computadoras hasta teléfonos celulares y células solares. Desde una perspectiva química, ¿es posible crear materiales que tengan nuevas propiedades que puedan cambiar nuestro mundo y, finalmente, ser utilizados para explorar "mundos extraños y nuevos"? Quizás obtener una comprensión más profunda de Quantum Materials podría proporcionar lo esencial para hacer que la fuga de ciencia ficción sea un hecho.
Materiales cuánticos
¿Qué hace que una sustancia sea un material cuántico? Los materiales cuánticos tienen propiedades inusuales y fantásticas que surgen de la enorme cantidad de partículas que actúan de forma concertada.
Piensa en un director que dirige una sinfonía: sin ningún orden llevado a la música, todo lo que tienes es ruido. Cuantos más músicos se sincronicen con el resto de la orquesta, más ruido tendrás.
Un material cuántico tiene todos los músicos constituyentes, en este caso, los electrones o átomos en un material, que asciende a billones y billones de partículas, actuando de cierta manera de acuerdo con las reglas cuánticas, o "partituras", si se quiere.
En lugar de ruido de movimientos aleatorios electrónicos y atómicos, con un conductor se obtiene música, o en el caso de materiales nuevos, una nueva propiedad que emerge. El uso de estas nuevas propiedades para dispositivos es lo que está impulsando las revoluciones tecnológicas que estamos viendo hoy.
Campos magnéticos y escudos
Entonces, ¿cómo pueden estos nuevos materiales ser usados en la nave espacial del mañana? Un ejemplo podría ser los escudos de fuerza que protegen a los barcos en Star Trek. Se pueden usar campos magnéticos altos para proteger los cuerpos de proyectiles entrantes, especialmente si los proyectiles tienen carga eléctrica.
¿Cómo se crean grandes campos magnéticos? Una forma es usar un imán superconductor. Los superconductores tienen electrones que conducen la electricidad sin resistencia al flujo. Una de las consecuencias de esto es que se pueden generar grandes campos magnéticos: la corriente soportada por un superconductor que genera el campo magnético puede ser enorme sin destruir la superconductividad misma.
Incluso si todavía es una fantasía, es divertido pensar que tal vez algún día pueda decir realmente: "¡Dame una paliza, Scotty!"
