La bombilla más pequeña del mundo

LOS ANGELES, 17 mayo 2009 (BBC).- En un esfuerzo por explorar el límite entre la termodinámica y la mecánica cuántica -dos fundamentales pero aparentemente incompatibles teorías de la física-un equipo del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California en Los Angeles (UCLA) ha creado la lámpara incandescente más pequeña del mundo.

El equipo, dirigido por Chris Reagan, del Instituto de Nanosistemas de California, ha publicado los resultados de su investigación en la edición online de la revista Physical Review Letters.

La termodinámica, joya de la corona de la física del siglo XIX, concierne a los sistemas con muchas partículas. La mecánica cuántica, desarrollada en el siglo XX, se corresponde con fenómenos en los que sólo intervinenen pocas partículas. El equipo de la UCLA ha creado una diminuta lampara para estudiar la ley de la radiación del cuerpo negro de Max Planck, que fue enunciada en 1900 usando principios que ahora se ha entendido que corresponden a ambas parcelas de la física.

La lámpara incandescente utiliza un filamento hecho de un sola pieza de nanotubo de carbono cuyo grosor es de tan solo 100 átomos. Al ojo humano, el filamento es completamente invisible cuando la lámpara está apagada, pero aparece como un tenue punto de luz cuando se enciende.

Incluso con el mejor microscopio óptico, sólo es posible observar estos nanotubos apagados con una resolución de longitud no cero. Para disponer en imágenes de la auténtica estructura del filamento, el equipo utiliza un microscopio capaz de alcanzar una resolución atómica.

Con una lontiud de 20 millones de átomos, el filamento de nanotubo es suficientemente grande para ser usado en pruebas estadísticas de termodinámica y bastante pequeño para ser considerado como un sistema molecular, y por tanto correspondiente a la mecánica cuántica.

Los nanotubos de filamento de carbono fueron descubiertos en 1991, pero ya Thomas Edison diseñó filamentos de carbono para sus bombillas. La aportación de la UCLA es que sus filamentos son 100.000 veces más estrechos y 10.000 veces más cortos.