Imagina por un momento poder congelar el tiempo justo en el instante en que un material se está transformando en otro. Esto es, salvando las distancias, lo que ha conseguido un equipo de científicos de la Universidad de Brown y la Universidad de Michigan. Al estabilizar una fase de la materia que hasta ahora solo existía en la teoría y en fórmulas matemáticas, han abierto una ventana inédita a la física de materiales. Para conseguirlo, usaron nanopartículas diseñadas a medida, casi como si fueran piezas de construcción microscópicas, logrando crear una estructura que atrapa ese esquivo momento de transición entre las dos formas cristalinas más comunes de los metales. El descubrimiento, publicado en la revista Science, no solo ayuda a entender mejor cómo cambian los materiales por dentro, sino que también desvela propiedades ópticas que podrán tener un papel muy importante en el desarrollo de la computación cuántica.Por lo general, los átomos de la mayoría de los metales se organizan siguiendo dos patrones geométricos: el cúbico centrado en las caras (donde los átomos se aprietan al máximo) y el cúbico centrado en el cuerpo. El hierro, por ejemplo, cambia de una estructura a otra cuando se calienta a temperaturas extremas. Los físicos llevan décadas teorizando sobre cómo ocurre exactamente ese salto de una geometría a otra. Una de las explicaciones más aceptadas es la llamada ruta de Nishiyama-Wassermann, que describe una serie de pasos intermedios por los que pasa el material. El problema es que estas fases de transición son tan increíblemente efímeras e inestables que, hasta la fecha, capturarlas en directo era prácticamente imposible.De la teoría matemática a la realidad física gracias a los "mecones" de plata Una de las imágenes con las que los investigadores han acompañado su estudioEl equipo de ambas universidades lo que hizo fue fabricar sus propias partículas de plata a escala nanométrica. Estas piezas, a las que llamaron "mecones", tienen catorce caras (una forma matemática conocida como octaedro truncado) que las sitúan a medio camino entre una esfera y un cubo. Esta geometría híbrida las hace muy interesantes, ya que se acoplan de formas muy distintas a las habituales. Para que se unieran, las recubrieron con una especie de filamentos moleculares flexibles, algo así como una "hebra" microscópica y pegajosa que permitiría a las partículas encajar entre sí, pero con la suficiente libertad para moverse y acomodarse.Al dejar que estas partículas se organizaran solas, y tras contrastar lo observado en el laboratorio con simulaciones por ordenador, los investigadores descubrieron que el experimento funcionaba. Estas "hebras" moleculares eran la clave, ya que daban la flexibilidad justa para que las nanopartículas de plata adoptaran exactamente la misma configuración intermedia que predice la teoría de Nishiyama-Wassermann. Con esto, han demostrado que diseñar componentes partiendo de bloques de construcción creados desde cero permite un control muy preciso sobre el resultado final. Científicos del MIT descubren un nuevo tipo de cristal que desafía nuestra noción del tiempoPero el experimento traía una sorpresa más. Al iluminar el nuevo material, el equipo observó un fenómeno cuántico bastante inusual conocido como acoplamiento fuerte entre luz y materia. Los electrones de la plata empezaron a oscilar en sincronía con las ondas de luz, quedando entrelazados. Lo llamativo de esto es que, por lo general, este tipo de efectos cuánticos solo se aprecian a temperaturas extremadamente bajas, rozando el cero absoluto. Lograrlo a temperatura ambiente da a entender que estas estructuras podrían convertirse en una plataforma muy útil para experimentar, abriendo un abanico de posibilidades que apenas empieza a explorarse.