Los supers\u00f3lidos son la versi\u00f3n cu\u00e1ntica predicha de un s\u00f3lido cl\u00e1sico, definido como una disposici\u00f3n fija de \u00e1tomos en una red cristalina repetitiva. Los supers\u00f3lidos, contrariamente a la intuici\u00f3n, pueden ser l\u00edquidos y s\u00f3lidos a la vez: cristalinos, como los s\u00f3lidos cl\u00e1sicos, pero se predice que exhiben el mismo flujo sin fricci\u00f3n que un superfluido.<\/p>\n\n\n\n
A pesar de estas predicciones, nadie ha observado a\u00fan con certeza la transici\u00f3n de superfluido a supers\u00f3lido en el helio, ni en ninguna otra materia natural. Investigadores de la subrama de la f\u00edsica at\u00f3mica, molecular y \u00f3ptica (AMO) han simulado versiones de supers\u00f3lidos<\/a> en los \u00faltimos a\u00f1os, pero empleando l\u00e1seres y elementos \u00f3pticos para crear lo que se conoce como trampa peri\u00f3dica, que ayuda a que el fluido adopte un patr\u00f3n cristalino, similar a la gelatina contenida en una cubitera.<\/p>\n\n\n\n Un supers\u00f3lido de formaci\u00f3n espont\u00e1nea segu\u00eda siendo un enigma, dejando sin resolver una de las grandes controversias de la f\u00edsica de la materia condensada. Esto fue as\u00ed hasta que el equipo de Dean, que inclu\u00eda a Li durante su posdoctorado en Columbia y a un exestudiante de doctorado, Yihang Zeng (ahora profesor adjunto en la Universidad de Purdue), recurri\u00f3 a un cristal natural: el grafeno, una l\u00e1mina de \u00e1tomos de carbono de un solo \u00e1tomo de espesor.<\/p>\n\n\n\n El grafeno puede albergar lo que se conoce como excitones. Estas cuasipart\u00edculas se forman al superponer l\u00e1minas de grafeno de dos \u00e1tomos de grosor y manipularlas de forma que una capa contenga electrones adicionales y la otra, huecos adicionales (que se forman cuando los electrones abandonan la capa en respuesta a la luz). Los electrones con carga negativa y los huecos con carga positiva pueden combinarse para formar excitones. Si se a\u00f1ade un campo magn\u00e9tico intenso, los excitones pueden formar un superfluido.<\/p>\n\n\n\n Los materiales 2D como el grafeno se han convertido en plataformas prometedoras para explorar y manipular fen\u00f3menos como la superfluidez y la superconductividad. Esto se debe a que existen diversos par\u00e1metros que los investigadores pueden ajustar, como\u00a0la temperatura<\/a>, los campos electromagn\u00e9ticos e incluso la distancia entre las capas, para perfeccionar sus propiedades.<\/p>\n\n\n\n Cuando el equipo de Dean comenz\u00f3 a controlar los excitones en sus muestras, observaron una relaci\u00f3n inesperada entre la densidad de las cuasipart\u00edculas y la temperatura. A alta densidad, sus excitones se comportaban como un superfluido, pero al disminuir esta, dejaban de moverse y se convert\u00edan en aislantes. Al aumentar la temperatura, se recuper\u00f3 la superfluidez.<\/p>\n\n\n\n “La superfluidez se considera generalmente como el estado fundamental de baja temperatura”, afirm\u00f3 Li. “Observar una\u00a0fase aislante<\/a>\u00a0que se funde en un superfluido no tiene precedentes. Esto sugiere firmemente que la fase de baja temperatura es un s\u00f3lido excit\u00f3nico muy inusual”.<\/p>\n\n\n\n Entonces, \u00bfes un supers\u00f3lido? “Nos queda especular, ya que nuestra capacidad para analizar aislantes se reduce un poco”, explic\u00f3 Dean. Su especialidad son las mediciones de transporte, y los aislantes no transportan corriente. “Por ahora, estamos explorando los l\u00edmites de este estado aislante, mientras desarrollamos nuevas herramientas para medirlo directamente”.<\/p>\n\n\n\n Tambi\u00e9n est\u00e1n estudiando otros materiales estratificados. El superfluido excit\u00f3nico, y probablemente supers\u00f3lido, que se forma en el grafeno bicapa s\u00f3lo lo hace con la ayuda de un campo magn\u00e9tico intenso. Las alternativas son algo m\u00e1s dif\u00edciles de fabricar en las configuraciones necesarias, pero podr\u00edan estabilizar las cuasipart\u00edculas a temperaturas a\u00fan m\u00e1s altas y sin necesidad de un im\u00e1n.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2026\/01\/image-107.png\")
El grafeno entra como plataforma<\/h2>\n\n\n\n
Una fase cu\u00e1ntica aislante inesperada<\/h2>\n\n\n\n
En busca de estados cu\u00e1nticos de mayor temperatura<\/h2>\n\n\n\n