Los físicos acaban de hacer un nuevo avance en el enigmático reino de los cristales de tiempo.
Por primera vez, un Cristal de tiempo se ha construido que puede ser visto directamente por los ojos humanos, ondulando en una variedad de rayas de color neón. La construcción del material podría abrir un mundo completamente nuevo de posibilidades tecnológicas, incluidas las nuevas medidas anti-cuenta de faseos, generadores de números aleatorios, códigos de barras bidimensionales y dispositivos ópticos.
“Se pueden observar directamente bajo un microscopio e incluso, bajo condiciones especiales, a simple vista”, “, dice el físico Hanqing Zhao de la Universidad de Colorado Boulder.
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Los cristales de tiempo son un fenómeno muy reciente. Previsto en 2012 por nosotros físico teórico Frank WilczekInicialmente fueron despedidos por algunos físicos como un concepto que rompe la ley que se arriesgaba a romper una regla clave de termodinámica.
Luego, en 2016, un equipo de físicos estadounidenses informó realmente observándolos en un experimento.
Así que aquí está la versión corta. Los materiales cristalinos como el diamante, el cuarzo y la sal son redes atómicas tridimensionales compuestas de partículas que se repiten en el espacio, un poco como una geométrica gimnasio con los átomos sentados en las uniones. Puede tomar cualquier sección de la red y superponerla sobre otra perfectamente.
Un cristal de tiempo es un patrón de partículas en una dimensión temporal: en otras palabras, los cristales de tiempo repiten no solo en el espacio, sino también en el tiempo. Sus partículas oscilan con un momento que se repite de tal manera que también se puede superponer. Críticamente, la oscilación rompe la simetría del tiempo, que funciona en un pareciente desafío de cualquier ritmo en su entorno.

El potencial de los cristales de tiempo, tanto para la exploración del comportamiento cuántico como para las aplicaciones tecnológicas, es bastante emocionante. Esta es la razón por la cual a los científicos les gusta investigar sus propiedades y descubrir qué las hace (ejem) marcan.
Zhao y su colega, el físico Ivan Smalyukh de la Universidad de Colorado Boulder, crearon su tiempo de cristal de cristales líquidos, el mismo material que se puede encontrar en las LCD que se usan comúnmente como pantallas en relojes y televisores. Estos consisten en moléculas en forma de varilla que se comportan un poco como un líquido y un poco como un cristal.
Los investigadores intercalaron su cristal líquido entre placas de vidrio recubiertas con un tinte fotorresponsivo. Cuando brillaron tipos particulares de luz en la muestra, las moléculas de tinte polarizaron o cambiaron su orientación, ejerciendo presión sobre el cristal líquido.
Esta presión creó torceduras en el cristal líquido que interactuaron entre sí en una serie compleja de pasos, generando un patrón de movimiento que se repitió durante horas, incluso en condiciones cambiantes de luz y temperatura.
Estos patrones se observaron en la muestra como una serie ondulante de rayas de colores.
“Todo nace de la nada” Smalyukh dice. “Todo lo que haces es brillar una luz, y este mundo entero de los cristales de tiempo emerge”.
Si bien los resultados del estudio cumplen con los requisitos estrictos que se clasificarán como un cristal de tiempo, los investigadores dicen que hay un amplio espacio para una mayor exploración de las propiedades de cristal del tiempo en diferentes sistemas. Al explorar cómo los cristales del tiempo se manifiestan en diferentes regímenes, los investigadores creen que pueden surgir diferentes conjuntos de criterios.
Mientras tanto, el potencial de aplicación práctico que se puede ver ahora es profundamente intrigante.
“Las aplicaciones tecnológicas potenciales en dispositivos ópticos, generadores de cristales de espacio-tiempo fotónico, telecomunicaciones y diseños de anti-cuenta de fase pueden indicar el comienzo de una frontera emocionante para los cristales de tiempo y espacio-tiempo, donde los avances de investigación fundamentales podrían impulsar la utilidad tecnológica”, Zhao y Smalyukh escriben.
La investigación ha sido publicada en Materiales de la naturaleza.