Un líquido que fluye sin fricción es el helio-4 superfluido, un extraño estado de la materia a temperaturas inferiores a dos kelvins. En un volumen grande, la transición a la superfluidez ocurre a la temperatura del punto lambda, pero en canales estrechos todo cambia.
Los científicos confinaron helio entre dos placas, dejando un espacio de solo 10 a 20 nanómetros, más delgado que un virus de la gripe. En esa rendija, el helio se comporta como un líquido bidimensional. La transición a la superfluidez se desplaza hacia temperaturas más bajas, y hasta ahora nadie podía predecir exactamente cuánto. Solían usarse ajustes empíricos, pero ahora se ha encontrado el mecanismo físico.
Resultó que el desplazamiento de la temperatura de transición no está determinado por la geometría del canal en sí, sino por la presencia de rotones bidimensionales, excitaciones térmicas que "devoran" la componente superfluida. Al incluir estos rotones en la teoría estática de Kosterlitz-Thouless, los autores pudieron predecir la temperatura absoluta de transición para canales de diferentes alturas, y el cálculo coincidió con el experimento. Además, la extensión dinámica de la teoría (AHNS) explicó los picos de disipación cerca de la transición sin necesidad de invocar vórtices libres.
Así que el comportamiento del helio superfluido en nanocanales ahora se puede calcular, no ajustar. Es un paso hacia la comprensión de los líquidos cuánticos en geometrías confinadas, lo cual es importante para futuros nanodispositivos.
El helio superfluido puede escapar de un recipiente a través de sus paredes: trepa por la superficie como una película delgada, ignorando la gravedad.