Científicos hicieron un descubrimiento único sobre el oro que desafía las leyes de la física

Un hallazgo que desafía las leyes conocidas: el oro permaneció sólido a temperaturas mucho más altas de lo esperado gracias a pulsos láser ultrarrápidos.

Un estudio publicado en Nature reveló que el oro puede resistir el punto de fusión si se calienta extremadamente rápido. 

irene zaera.

Un equipo de físicos liderado por la Universidad de Nevada, San Diego, logró lo impensado: calentar oro más allá de su punto de fusión sin que este se derritiera. El experimento, publicado esta semana en la revista Nature, rompe con los modelos teóricos clásicos y podría cambiar nuestra comprensión del comportamiento de la materia en condiciones extremas, como las que ocurren en colisiones espaciales o dentro de reactores nucleares.

La investigación también contó con la participación de la Universidad de Padua (Italia) y se centró en observar cómo respondía el oro cuando era sometido a un calentamiento ultra rápido. Utilizando pulsos láser de rayos X de apenas 45 femtosegundos de duración —un femtosegundo equivale a una millonésima de una milmillonésima de segundo—, los científicos lograron llevar el oro a temperaturas mucho más allá de su punto de fusión tradicional sin que este se convirtiera en líquido.

Lo más sorprendente fue que, a pesar de haber sido llevado a este “sobrecalentamiento extremo”, el oro permaneció sólido durante más de dos picosegundos, lo que representa una eternidad a nivel atómico. Hasta ahora, se creía que los sólidos solo podían resistir temperaturas de fusión estándar multiplicadas por un factor de tres antes de derretirse. Pero en este caso, el límite fue superado 14 veces.

¿Por qué no se derritió?

La clave está en la velocidad del calentamiento. Cuando se aplica una cantidad de energía tan grande en tan poco tiempo, los átomos no alcanzan a reorganizarse para convertirse en líquido. Aunque las temperaturas son altísimas, la estructura del sólido permanece momentáneamente intacta.

Este fenómeno, conocido como sobrecalentamiento ultrarrápido, ya era observado en menor escala, pero jamás con estos resultados. Thomas White, el físico que lideró el estudio, explicó que el hallazgo “no solo rompe con los límites previstos por los modelos actuales, sino que sugiere que algunos sólidos podrían no tener un punto de fusión definido, al menos cuando se los somete a condiciones extremas”.

¿Qué implicancias tiene este hallazgo?

Los resultados abren la puerta a una nueva física de materiales. Desde el diseño de componentes más resistentes al calor para la industria aeroespacial o nuclear, hasta nuevas hipótesis sobre el comportamiento de la materia en el espacio profundo, el descubrimiento puede tener aplicaciones que aún no imaginamos.

En particular, los científicos destacan la posibilidad de revisar el concepto mismo de punto de fusión. Si los sólidos pueden resistir estados energéticos tan elevados sin licuarse, las teorías sobre transiciones de fase podrían tener que ser reescritas.

En contextos como la astrofísica o la fusión nuclear, donde los materiales enfrentan condiciones extremas de temperatura y presión en tiempos ultracortos, este nuevo conocimiento podría ser clave para diseñar mejores instrumentos, reactores o incluso explorar nuevos estados de la materia.

Un antes y un después en la física de materiales

Aunque parezca un detalle técnico, el hecho de que un material como el oro pueda soportar temperaturas mucho más altas de lo previsto sin derretirse plantea una serie de desafíos teóricos. Durante años, los modelos consideraron que el punto de fusión era un umbral definido e ineludible.

Ahora, este descubrimiento empuja a la ciencia a repensar cómo se comportan los sólidos cuando se los lleva más allá de sus límites tradicionales, y abre nuevas preguntas sobre los materiales que conforman nuestro universo.