Poder conducir electricidad con cero resistencia es uno de los grandes objetivos de la física de materiales. Se trata de un fenómeno que ahora tiene un nuevo actor: el grafeno romboédrico. Esta estructura, que se compone de varias capas ultrafinas de carbono dispuestas en ángulos muy específicos, lleva tiempo despertando la curiosidad de los científicos por sus peculiares propiedades. Recientemente, un equipo de investigadores del MIT decidió experimentar con muestras de cuatro y cinco capas de este material para ver qué ocurría al manipular la densidad de sus electrones a temperaturas extremadamente bajas.Los resultados de estas pruebas, publicados en la revista Nature, revelaron un comportamiento del todo inesperado. No solo descubrieron que este grafeno alberga múltiples estados de supercondutividad a la vez, lo cual es ya una rareza, sino que algunos de estos estados se vuelven más fuertes cuando se les aplica un campo magnético. Esto resulta desconcertante porque, en condiciones normales, los campos magnéticos suelen destruir la superconductividad al instante. Sin embargo, en este experimento ocurrió justo lo contrario, y el campo magnético pareció darle un impulso extra.Un mecanismo de unión que evade las reglas establecidas Estructura reticular del grafeno romboédrico multicapaPara entender la sorpresa de los físicos, conviene recordar cómo funciona este fenómeno a nivel microscópico. Normalmente, la superconductividad requiere que los electrones se asocien en parejas con espines opuestos, los llamados pares de Cooper, para poder deslizarse por el material sin rozamiento. Al aplicar un campo magnético fuerte, este tiende a alinear todos los espines en la misma dirección, lo que rompe las parejas y anula la superconductividad. En el grafeno romboédrico, en cambio, la superconductividad en ciertas fases no solo resistió el magnetismo, sino que en algún caso ni siquiera llegó a manifestarse hasta que se activó el campo magnético.La pregunta que intentan responder ahora los investigadores es el motivo detrás de esta anomalía. Aunque todavía no hay una certeza absoluta, la teoría principal con la que trabaja el equipo es que, bajo estas condiciones tan específicas, los electrones logran emparejarse compartiendo la misma alineación de espines. Al estar ya orientados en la misma dirección, el campo magnético exterior no deshace su unión, sino que ayuda a estabilizarla, permitiendo que el material tolere más corriente y funcione a temperaturas ligeramente menos frías antes de perder sus propiedades. Grafeno: qué es y por qué está ayudando a mejorar el mundoPor supuesto, la aplicación práctica de este descubrimiento todavía queda lejos, ya que estos estados exigen un frío extremo y montajes de laboratorio muy complejos. Aun así, los autores creen que comprender este mecanismo podría ser de gran utilidad en el futuro para mejorar la estabilidad de los cúbits en la computación cuántica. Más allá de las aplicaciones tecnológicas a largo plazo, el estudio es una muestra de cómo la manipulación precisa de un material aparentemente sencillo, como el carbono, permite descubrir comportamientos físicos que desafían lo que creíamos saber sobre la materia.