Un avance histórico en física cuántica permite fotografiar un cristal hecho solo de electrones

Un avance histórico en física cuántica permite fotografiar un cristal hecho solo de electrones

La observación directa de un cristal de Wigner revela cómo los electrones pueden organizarse en estructuras sólidas y abre nuevas vías para estudiar estados cuánticos colectivos en materiales bidimensionales.

Eugenio M. Fernández Aguilar, 06.02.2026 | 17:00

Los electrones suelen describirse como partículas diminutas que se mueven libremente dentro de los materiales, transportando corriente eléctrica y respondiendo a campos externos. Sin embargo, bajo condiciones muy concretas, ese comportamiento cotidiano se rompe y da paso a fenómenos colectivos difíciles de observar y aún más de comprender. Uno de ellos es el llamado cristal de Wigner, una fase exótica en la que los electrones dejan de comportarse como un gas y se ordenan espontáneamente formando una estructura regular. Un grupo de investigadores ha logrado ahora observar directamente este tipo de cristal electrónico con una resolución sin precedentes, utilizando un nuevo tipo de material cuántico bidimensional. El hallazgo no solo confirma décadas de predicciones teóricas, sino que abre una vía experimental inédita para estudiar estados colectivos de la materia dominados por la interacción entre electrones y no por su movimiento individual. [...] El sistema estudiado consiste en una sola capa atómica de cloruro de iterbio colocada sobre un sustrato de grafito. Esta combinación no es arbitraria. Al entrar en contacto ambos materiales, se produce una transferencia espontánea de electrones desde el grafito hacia la monocapa, concentrándolos en bandas electrónicas extremadamente planas asociadas a electrones 4f.

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Más información: https://es.gizmodo.com/por-fin-han-podido-ver-un-cristal-hecho-solo-de-electrones-el-experimento-que-convierte-en-imagen-una-vieja-prediccion-cuantica-2000219250

Nueva superficie que refleja en forma de luz visible la luz infrarroja incidente

Nueva superficie que refleja en forma de luz visible la luz infrarroja incidente

NCYT, 03.02.2026

La invención de dispositivos diminutos capaces de controlar con precisión la dirección y el comportamiento de la luz es esencial para el desarrollo de tecnologías avanzadas. Ahora, unos científicos han dado un paso significativo con la creación de una metasuperficie que puede convertir la luz infrarroja (invisible para el ojo humano) en luz de la banda óptica (la que sí podemos ver) y dirigir esta última en las direcciones que se desee, sin necesidad de piezas móviles. [...] 

La novedosa metasuperficie está construida con una lámina ultrafina con un patrón de estructuras diminutas más pequeñas que la longitud de onda de la luz. Cuando un rayo láser infrarrojo incide sobre esta peculiar estructura, su superficie convierte la luz entrante en luz de un color (o frecuencia) más alto y la emite como un haz estrecho que puede orientarse en la dirección deseada mediante modificaciones en la polarización de la luz entrante.

En sus experimentos, el equipo convirtió luz infrarroja de alrededor de 1.530 nanómetros (similar a la luz utilizada en las comunicaciones por fibra óptica) en luz visible, concretamente luz verde de unos 510 nanómetros de longitud de onda, y la dirige hacia los ángulos elegidos.

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China instala 2.934 paneles solares en mar abierto y soluciona un gran problema de la energía renovable (y crea otros nuevos)

China instala 2.934 paneles solares en mar abierto y soluciona un gran problema de la energía renovable (y crea otros nuevos)

La planta se sitúa frente a la costa de la provincia de Shandong e introduce un nuevo modelo de generación fotovoltaica. Podrá abastecer a 2,6 millones de hogares.

R. Badillo, 05/02/2026 - 08:09

China ha iniciado la instalación de una de las mayores infraestructuras de energía solar en mar abierto del mundo, un proyecto tecnológico que busca dar respuesta a algunos de los principales límites de las energías renovables. La planta, situada frente a la costa de la provincia de Shandong, introduce un nuevo modelo de generación fotovoltaica a gran escala que ya despierta interés (y polémica) a nivel científico y ambiental. La iniciativa se apoya en un sistema compuesto por 2.934 paneles solares montados sobre plataformas flotantes de gran tamaño, cada una de ellas diseñada para operar en condiciones marinas adversas. Estas estructuras, de aproximadamente 60 metros de longitud y 35 metros de anchura, han sido concebidas para resistir fuertes vientos, oleaje intenso y episodios de frío extremo, un factor clave para su durabilidad. El complejo ocupa una superficie cercana a las 1.223 hectáreas y está promovido por la empresa estatal China Energy Investment Corporation. Según los datos facilitados por la compañía, la planta alcanzará una producción anual de 1,78 billones de kilovatios hora, suficiente para abastecer a más de 2,6 millones de hogares y reducir en torno a 1,3 millones de toneladas las emisiones de dióxido de carbono. [...] A pesar de su potencial, la energía solar flotante plantea interrogantes ambientales relevantes. Un estudio publicado en Environmental Research Letters advierte de que la reducción de la luz solar sobre la superficie del agua puede alterar la cadena trófica, modificar la temperatura y afectar a los niveles de oxígeno disuelto, especialmente en ecosistemas sensibles.

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Japón y Noruega mezclan madera con arena y descubren que pueden convertir el desierto en hormigón

Japón y Noruega mezclan madera con arena y descubren que pueden convertir el desierto en hormigón

Hasta ahora, la arena de desierto se consideraba demasiado fina para ser utilizada como material de construcción. Estos científicos han encontrado la fórmula.

R. Badillo, 06/02/2026 - 14:49

Japón y Noruega han logrado convertir un problema global en una oportunidad tecnológica al demostrar que la arena del desierto, mezclada con madera triturada, puede transformarse en un material sólido apto para la construcción. [...] El hallazgo parte de una paradoja bien conocida por el sector: mientras la industria extrae arena de ríos, canteras y fondos marinos con un elevado impacto ambiental, los desiertos concentran millones de kilómetros cuadrados de arena considerada inútil. Este tipo de arena, demasiado fina, nunca ha sido válida para el hormigón convencional, pese a su abundancia y fácil acceso en regiones áridas; ya que no permite que el hormigón alcance la resistencia necesaria para su uso estructural. La solución propuesta por el equipo investigador rompe con el modelo clásico de fabricación. El material, denominado Botanical Sand Concrete, combina arena desértica y polvo de madera en proporciones similares, sometidas a un proceso de prensado térmico a alta presión y una temperatura cercana a los 180 grados. A diferencia del hormigón habitual, no emplea cemento ni reacciones químicas complejas. La clave reside en la lignina, un polímero natural presente en la madera que, bajo calor y presión, se ablanda y actúa como un adhesivo orgánico. Este comportamiento, reforzado por la alcalinidad natural de la arena, permite unir las partículas de forma estable y generar bloques con una resistencia suficiente para usos prácticos. Los ensayos realizados en laboratorio han confirmado que este material cumple los requisitos de los estándares industriales japoneses para adoquines y pavimentos peatonales.

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1 galón por hora: el evaporador solar más rápido del mundo convierte el agua de mar en agua potable

1 galón por hora: el evaporador solar más rápido del mundo convierte el agua de mar en agua potable

El evaporador es siete veces más rápido que la evaporación natural del agua de mar

Ameya Paleja, 23 de enero de 2026, 08:31 a. m. EST

Científicos del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) en Corea han desarrollado el evaporador de óxido más rápido del mundo, capaz de convertir el agua de mar en agua potable sin necesidad de electricidad. Este evaporador ternario de óxido utiliza la luz solar como fuente de energía, con un material fototérmico en su núcleo. [...] Un elemento central de este diseño es un nuevo material fototérmico, capaz de absorber la luz solar y convertirla en calor. Los investigadores recubrieron la superficie del evaporador con este material térmico, mejorando así su capacidad para evaporar agua de mar. El material, un óxido ternario, se desarrolló sustituyendo partes de manganeso en óxido de manganeso resistente a la corrosión por cobre y cromo. Mediante ingeniería de banda prohibida, los investigadores lograron ajustar la capacidad de absorción del material en todo el espectro solar. Mientras que los materiales de óxido típicos solo absorben la luz visible, este material puede absorber casi el 97 % de la luz solar, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. El resultado de esta absorción de alto espectro es una mayor producción de calor, con temperaturas superficiales que alcanzan los 80 °C. [...] También incluye un material de fibra absorbente y un tejido de poliéster hidrófobo, que favorece la absorción del agua y permite la evacuación de los iones de sal. Esto evita la acumulación de sal en la superficie.

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Científicos logran ver por primera vez cómo “respira” un cristal cuántico: un extraño estado de la materia que se comporta como sólido y líquido al mismo tiempo

Científicos logran ver por primera vez cómo “respira” un cristal cuántico: un extraño estado de la materia que se comporta como sólido y líquido al mismo tiempo

Este extraño estado de la materia, llamado supersólido, combina el orden de un cristal con la fluidez perfecta de un superfluido. Las imágenes revelan su insólito comportamiento dinámico.

Eugenio M. Fernández Aguilar, 30.01.2026 | 07:00

Ahora, un equipo del ICFO (Instituto de Ciencias Fotónicas), en colaboración con investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), ha logrado algo nunca antes visto: tomar imágenes directas de un supersólido hecho de átomos ultrafríos de potasio y luz. Y lo que han observado parece casi de ciencia ficción: una estructura que late, como si respirara, mostrando su naturaleza a medio camino entre un líquido y un cristal. [...] El experimento que ha logrado observar directamente un supersólido en acción se realizó en el ICFO, en Barcelona. El equipo, liderado por la Prof. Leticia Tarruell, partió de una nube de átomos de potasio enfriados hasta temperaturas cercanas al cero absoluto. A esa temperatura, los átomos se vuelven extremadamente lentos y forman un condensado de Bose-Einstein, un estado cuántico donde todos los átomos se comportan como si fueran uno solo, compartiendo la misma "onda cuántica". Pero lo realmente novedoso vino después. Usando dos haces de láser, los investigadores acoplaron el "espín" de los átomos a su movimiento. Esto significa que el estado interno de cada átomo quedó vinculado a cómo se movía en el espacio. Como resultado, se formó un patrón de interferencia: franjas regulares en la nube de átomos, parecidas a las de un cristal. Lo sorprendente fue que estas franjas no eran estáticas. Oscilaban en el tiempo, acercándose y alejándose unas de otras, como si el material respirara. Esto demuestra que el sistema no solo tiene estructura sólida, sino también dinámica superfluida.

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Más información: https://noticiasdelaciencia.com/art/56078/un-supersolido-hecho-de-atomos-y-luz-captado-como-nunca-antes

3 veces más eficiente: Se identifica el material metálico con mayor conductividad térmica

3 veces más eficiente: Se identifica el material metálico con mayor conductividad térmica

El nitruro de tantalio en fase theta podría exhibir un transporte de calor inusualmente eficiente debido a su estructura atómica única.

Prabhat Ranjan Mishra, 21 de enero de 2026, 12:16 p. m. EST

Investigadores han descubierto un material metálico con la mayor conductividad térmica medida entre los metales. Esto desafía las suposiciones arraigadas sobre los límites de la transmisión de calor en materiales metálicos. El equipo de investigación de la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA informó que el nitruro de tántalo metálico en fase theta conduce el calor casi tres veces más eficientemente que el cobre o la plata, los mejores metales convencionales de conducción de calor. [...] El equipo confirmó el rendimiento del material mediante diversas técnicas, como la dispersión de rayos X basada en sincrotrón y la espectroscopia óptica ultrarrápida. Estas mediciones revelaron interacciones electrón-fonón extremadamente débiles, lo que permite un flujo de calor mucho más eficiente que en los metales convencionales. Más allá de la microelectrónica y el hardware de IA, los investigadores afirman que el descubrimiento podría impactar en una amplia gama de tecnologías cada vez más limitadas por el calor, como centros de datos, sistemas aeroespaciales y plataformas cuánticas emergentes, según un comunicado de prensa.

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Cristales "inteligentes" que se autorreparan a -196 °C para desbloquear nuevas tecnologías espaciales y de aguas profundas

Cristales "inteligentes" que se autorreparan a -196 °C para desbloquear nuevas tecnologías espaciales y de aguas profundas

Los cristales moleculares inteligentes pueden restaurar su estructura, incluso a temperaturas extremas de congelación, lo que los hace valiosos para aplicaciones espaciales.

Chris Young, 22 de enero de 2026, 12:24 p. m. EST

Un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York (NYU) en Abu Dabi descubrió un nuevo tipo de cristal orgánico autorreparador. Este nuevo material se repara a sí mismo tras sufrir daños, incluso a temperaturas extremadamente bajas. La investigación, realizada en colaboración con científicos de la Universidad de Jilin (China), podría sentar las bases para la próxima generación de materiales espaciales. Según los científicos, su material, duradero y ligero, puede resistir algunos de los entornos más hostiles de la Tierra y del espacio. El equipo, dirigido por Panče Naumov, de la NUY Abu Dhabi, desarrolló un material al que denominaron cristales moleculares inteligentes. [...] Durante los experimentos, observaron que el material podía dañarse mecánicamente en condiciones de frío extremo y luego repararse por sí solo. Cabe destacar que también recuperó su capacidad de transmitir luz tras sufrir daños. Esto es esencial para dispositivos ópticos y electrónicos flexibles de baja temperatura. Según un comunicado de prensa, el material puede recuperar su estructura incluso a temperaturas tan bajas como -196 °C, la temperatura de ebullición del nitrógeno líquido. Además, conserva su funcionalidad en un amplio rango de temperaturas, hasta 150 °C.

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Físicos crean un cristal cuántico 2D, predicho hace una década, que conduce electricidad solo por los bordes.

Físicos crean un cristal cuántico 2D, predicho hace una década, que conduce electricidad solo por los bordes.

Un nuevo material cuántico bidimensional demuestra que la tensión mecánica puede activar propiedades electrónicas únicas, abriendo puertas a la electrónica del futuro.

Eugenio M. Fernández Aguilar, 23.01.2026 | 13:00

Un equipo internacional de investigadores ha logrado un hito que parecía inalcanzable: fabricar un material cuántico bidimensional cuya existencia se había previsto solo en teoría. Se trata de un aislante topológico cristalino (TCI) en forma de una capa atómica delgada, construido a partir de teluro de estaño (SnTe) y capaz de conducir electricidad exclusivamente por sus bordes. La particularidad de este tipo de materiales radica en que su interior permanece aislante mientras que sus bordes se comportan como cables conductores, una propiedad que tiene un enorme potencial para aplicaciones futuras en electrónica de alta eficiencia, computación cuántica y espintrónica. [...] Mediante técnicas de crecimiento molecular y microscopía de efecto túnel a baja temperatura, el equipo ha demostrado que es posible estabilizar estos estados cuánticos en condiciones reales y controlables. [...] Este comportamiento no solo es fascinante desde el punto de vista fundamental. También es valioso para futuras tecnologías: los electrones que circulan por estos canales no sufren dispersión ni generan calor, lo que podría conducir a dispositivos electrónicos más eficientes, con menor consumo energético y mayor velocidad.

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EEUU asegura haber encontrado un modo de convertir residuos radiactivos en vidrio inocuo

EEUU asegura haber encontrado un modo de convertir residuos radiactivos en vidrio inocuo

El sistema de reciclaje se está aplicando con éxito en Hanford desde hace algunos meses. Se trata de una de las instalaciones nucleares más contaminantes del planeta.

R. Badillo, 20/01/2026 - 15:34

Estados Unidos sostiene haber encontrado una vía eficaz para reducir el impacto de sus residuos radiactivos más peligrosos mediante una tecnología que los convierte en vidrio estable. El sistema se está aplicando en Hanford, una de las instalaciones nucleares más contaminadas del planeta, y marca un cambio relevante en la gestión de desechos nucleares. [...] La técnica empleada, conocida como vitrificación, consiste en mezclar los residuos con materiales vítreos y someterlos a altas temperaturas. El resultado es un bloque sólido e inerte que encapsula los elementos radiactivos, limitando su movilidad y su capacidad de contaminar el entorno. El avance ha sido posible tras la aprobación de un presupuesto récord de 3.200 millones de dólares para 2026 por parte del Congreso de EEUU. [...] Desde el Departamento de Ecología del estado de Washington, su director, Casey Sixkiller, subrayó la relevancia del momento actual al afirmar: "Ahora es el momento de acelerar la limpieza y no alejarnos de nuestras obligaciones legales y morales con la población". La conversión de residuos radiactivos en vidrio no elimina el problema, pero reduce de forma significativa su peligrosidad.

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