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Científicos logran generar electricidad a partir del vacío al recrear la fuerza cósmica de estrellas de neutrones en el grafeno
Podría ayudar al desarrollo de futuros equipos electrónicos basados en materiales cuánticos bidimensionales.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Mánchester (Reino Unido) ha logrado generar electricidad a partir del vacío al recrear la fuerza cósmica de estrellas de neutrones en el grafeno.
Se supone que un vacío es un espacio sin materia ni partículas. Sin embargo, el ganador del Premio Nobel, Julian Schwinger, predijo hace 70 años que los campos eléctricos o magnéticos intensos pueden romperlo y crear espontáneamente partículas elementales. Asimismo, este llamado 'Efecto Schwinger' es un proceso elusivo que normalmente ocurre solo en eventos cósmicos.
Para llevarlo a cabo se requieren campos de fuerza cósmica, como los que se generan alrededor de los magnetares, un tipo raro de estrellas de neutrones, o los que se crean transitoriamente durante colisiones de alta energía de núcleos cargados.
Utilización del grafeno
El equipo de físicos, liderados por el nobel y especialista en grafeno, Andre Geim, utilizaron esta sustancia para crear dispositivos que permitieron a los investigadores lograr campos eléctricos excepcionalmente fuertes en una configuración sencilla.
En la prueba, se observó claramente la generación espontánea de pares de electrones y huecos, los cuales son un análogo de estado sólido de los positrones, y los detalles del proceso coincidieron con las predicciones teóricas.
Por otro lado, los científicos notaron otro desarrollo inusual sin analogías con la física de partículas y la astrofísica. Llenaron su vacío simulado con electrones y los aceleraron a la velocidad máxima permitida por el vacío del grafeno. En este punto, ocurrió algo aparentemente imposible: los electrones se volvieron superluminosos, proporcionando una corriente eléctrica superior a la permitida por las reglas generales de la física cuántica de la materia condensada.
La investigación, publicada en la revista Science, podría ayudar al desarrollo de futuros dispositivos electrónicos basados en materiales cuánticos bidimensionales.
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