La bombilla más diminuta del mundo

En un arduo empeño por la exploración del límite entre la mecánica cuántica y la termodinámica -un par de principales pero al parecer desacordes teorías de la Física-, un grupo del Departamento de Física y Astronomía de la notoria Universidad de California de los Ángeles creó la lámpara incandescente de menor tamaño en el mundo. Este dedicado equipo, a la dirección del experto en nanosistemas, Chris Reagan, publicó los resultados de tal investigación en la edición en línea de la revista científica Physical Review Letters.

La gema de la corona de la Física del siglo XIX, la termodinámica, corresponde a sistemas con varias partículas. La mecánica cuántica, creada en pasado siglo, se pertenece con fenómenos en los que solamente intervienen unas cuantas partículas. El grupo de la UCLA desarrolló una lámpara pequeña para el estudio de la ley de la radiación del cuerpo negro de Max Planck, expuesta en 1900 utilizando principios que hoy se entiende que conciernen a los dos terrenos de la Física.

Esta lámpara usa un filamento fabricado de una única pieza de nanotubo de carbono, con un grosor de apenas 100 átomos. Para nuestros ojos, el filamento es totalmente invisible al estar apagada la bombilla, sin embargo, se ve como un punto de luz tenue al ser encendida. Inclusive con el mejor de los microscopios ópticos, exclusivamente se puede observar dichos nanotubos apagados con resolución de longitud no cero. Para la disposición de imágenes de la estructura auténtica del filamento, los especialistas usaron un microscopio con la capacidad de lograr una resolución atómica. Con una dimensión de 20 millones de átomos, este filamento de nanotubo es lo suficiente grande para utilizarse en pruebas estadísticas de termodinámica y tan pequeño para considerarse un sistema molecular, y, por lo tanto, parte de la mecánica cuántica.

En 1991, se descubrieron los nanotubos de filamento de carbono, pero Thomas Edison ya hubo diseñado filamentos de carbono para las bombillas. El aporte de la UCLA, es que los filamentos son 100,000 veces más angostos y 10,000 veces más cortos.