Dentro de un trozo de material magnético, los espines de los electrones —pequeñas agujas magnéticas— suelen alinearse en patrones simples. A veces se enrollan en vórtices, como el agua en un remolino, y estos vórtices pueden anudarse. Antes, estos nudos, llamados hopfiones, solo se lograban en muestras de formas especiales, cortadas con precisión de joyería.
Ahora los investigadores han encontrado un método más simple. Hacen pasar una corriente eléctrica a través de un material magnético común, y esta ayuda a que los vórtices se enrollen en nudos tridimensionales. La forma y el tamaño de la muestra ya no importan: la corriente organiza las agujas magnéticas en el patrón deseado. Los nudos resultantes no se deshacen ni siquiera cuando el campo magnético externo se opone a ellos.
Esta estabilidad es rara en las estructuras magnéticas. Normalmente los vórtices se destruyen con facilidad, pero estos se mantienen. Los autores del trabajo también construyeron una clasificación matemática que distingue los hopfiones de sus parientes planos: los skyrmiones y los merones. Es como ordenar todos los nudos posibles en estantes: cuáles son realmente tridimensionales y cuáles son solo proyecciones.
El hopfión lleva el nombre del matemático Heinz Hopf, quien en 1931 describió un invariante topológico: un número que no cambia bajo deformaciones continuas. Este invariante es precisamente lo que distingue un nudo verdadero de un simple anillo.