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domingo, 9 de febrero de 2014

LÍQUIDOS INTELIGENTES. LOS SUPERFLUIDOS

Pyotr Kapisa, John F. Allen y Don Misener en 1937, y Fritz London en 1938, pueden considerarse los precursores del estudio de lo que ahora llamamos superfluidos. Descubrieron que el helio líquido, por debajo de la temperatura lambda (-271º C), está formado por dos partes: un fluido normal con las características del helio y un superfluido con viscosidad virtualmente igual a cero. La misteriosa transición entre el fluido normal y el superfluido tiene lugar cuando los átomos constituyentes de ambos, empiezan a ocupar el mismo estado cuántico. De esta manera, sus funciones de onda se solapan.

El fenómeno de la superfluidez puede observarse en muchas sustancias, pero de preferencia suele estudiarse en el helio-4, el isótopo más común del helio y el más abundante en la naturaleza. El helio-4 posee dos protones, dos neutrones y dos electrones. Por debajo de una temperatura crítica extremadamente baja (-271º C), a la que se denomina temperatura lambda, el helio-4 en estado líquido adquiere de repente la propiedad de fluir sin aparente fricción. También adquiere una conductividad térmica millones de veces superior a la del helio líquido normal, y mucho mayor que la de los mejores conductores metálicos. La explicación a este fenómeno, de muy difícil encaje tanto en la mecánica de los fluidos, como en las leyes físico-químicas generales, hay que buscarla en la singular mutación de su naturaleza atómica. De alguna forma los átomos pierden su identidad individual y se comportan como una entidad mayor y difusa.

fuente: cienciaexplicada.com

Los superfluidos manifiestan un comportamiento que puede calificarse de inquietante. Se diría que son líquidos con voluntad propia, que parecen reptar en sus recipientes, moverse de manera caprichosa, trepar por las paredes desafiando la gravedad, e introducirse por cualquier grieta o resquicio. Si hacemos girar el recipiente, el superfluido permanece inmóvil. Introduce la cucharilla en tu taza de café, y dale vueltas: el remolino se detendrá por completo al cabo de pocos minutos. Sin embargo, si pruebas a hacer lo mismo con una taza de helio superfluido, tus descendientes podrían acercarse a ella dentro de mil años, y el helio seguiría dando vueltas. El superfluido carece por completo de viscosidad interna, y teóricamente podría seguir girando eternamente.


Dado que los superfluidos son capaces de “explorar” microfisuras y poros microscópicos, introduciéndose en ellos, resultan muy útiles para detectar fallos en una amplia gama de materiales, objetos y equipos de precisión, como los que se diseñan para formar parte de los programas espaciales. Sus posibles aplicaciones en medicina aun pertenecen a la ciencia-ficción, pero todo se andará. El profe Bigotini os invita, como siempre, a que como los superfluidos, exploréis a fondo los recovecos y los más angostos resquicios. Recordad que el pensamiento creativo y crítico es el único pensamiento libre. No existe otro camino que conduzca al progreso.

En estos tiempos se necesita mucho ingenio para cometer un pecado original.