Cristal líquido de helio exprés
El helio sobre grafito se comporta como un acróbata que se desliza por la cuerda floja y, al mismo tiempo, mantiene la postura. A temperaturas de 30 milikelvin (cien veces más frío que el espacio interestelar), la segunda capa de helio sobre grafito adquirió nuevas propiedades: empezó a fluir sin fricción y, a la vez, a resistirse a la compresión, como la miel espesa. Antes, estas mediciones se hacían en muestras diferentes y los resultados no coincidían. Ahora, en el mismo trozo de grafito, se midieron simultáneamente las oscilaciones del helio y su absorción de calor. Resultó que la nueva fase solo existe en un estrecho rango de densidades, como un estante en un armario donde solo caben cierta cantidad de libros.
Este descubrimiento respalda la hipótesis del cristal líquido superfluido: una sustancia que combina la fluidez de un líquido con el orden de un cristal, como una fila de soldados marchando al paso. Los científicos también analizaron por qué la densidad superfluida cambia con la temperatura según una ley logarítmica. Resultó que la culpa la tienen los defectos en la superficie del grafito: diminutas irregularidades que actúan como una red aleatoria de enlaces débiles. Es como un suelo con pequeñas piedras: puedes rodar, pero dando pequeños saltos.
Esta fase del helio es un raro ejemplo de estado cuántico que se puede estudiar en el laboratorio. Quizás ayude a entender cómo se comportan los líquidos superfluidos en materiales porosos o incluso en las estrellas de neutrones, donde la materia se encuentra en condiciones extremas. Y el acróbata en la cuerda sigue sorprendiendo: no solo se desliza, sino que mantiene el equilibrio.
La temperatura de 30 milikelvin es -273,12 °C, solo 0,03 grados por encima del cero absoluto. A esa temperatura, incluso la luz parece ir más lenta.
En la novela de Greg Egan «La escalera de Schild», los líquidos superfluidos se utilizan para crear ordenadores cuánticos capaces de existir en varios estados a la vez.