Un grupo de físicos del King’s College de Londres ha desarrollado un motor microscópico capaz de operar a temperaturas cercanas a las del núcleo del Sol, lo que abre nuevas vías para explorar los límites de la termodinámica. Este innovador dispositivo, que funcionará a temperaturas simuladas de hasta 12,9 millones de grados Celsius, promete arrojar luz sobre fenómenos que escapan a las leyes tradicionales de la física.
Un laboratorio en miniatura para la física
El motor, descrito en un estudio que será publicado en la revista Physical Review Letters, consiste en una microesfera de sílice de apenas 4,82 micrómetros de diámetro, que «levita» en una trampa eléctrica en un entorno de vacío. Los investigadores logran «calentar» la partícula aplicando ruido eléctrico controlado, lo que provoca vibraciones que simulan las condiciones extremas presentes en el núcleo solar. Aunque no se trata de calor en el sentido convencional, este método permite reproducir el movimiento térmico de manera estadística.
El experimento incluye un ciclo de fases de «calentamiento» mediante ruido, que abarca expansión, enfriamiento y contracción de la trampa eléctrica, ejecutando entre 700 y 1 400 ciclos en cada prueba. Esto permite a los científicos estudiar cómo fluye el calor y cómo reacciona la microesfera en estas condiciones extremas.
Resultados sorprendentes y aplicaciones potenciales
Los resultados han revelado fluctuaciones significativas, con la partícula generando en ocasiones más energía de la que consumía, alcanzando rendimientos superiores al 100 %. Este hallazgo es crucial, ya que permite el acceso a escenarios fuera del equilibrio termodinámico, algo prácticamente inalcanzable con motores a escala macroscópica.
Además, la plataforma experimental puede simular condiciones observables en procesos biológicos como el plegamiento de proteínas o el transporte de fármacos a través de membranas. Esto convierte al motor en un laboratorio controlado para investigar problemas de interés biomédico, lo que añade un valor significativo a la investigación.
Los científicos planean llevar el sistema aún más allá, alejándolo del equilibrio y cartografiando la «zona gris» entre la termodinámica clásica y otras dinámicas inexploradas. Este enfoque innovador abre la puerta a un territorio donde las leyes conocidas solo se aplican en promedio, permitiendo que otros fenómenos, aún inexplicables, también sean considerados.
El avance en este campo no solo representa un logro científico, sino que también tiene el potencial de revolucionar nuestra comprensión de la física a escalas microscópicas, proporcionando nuevas herramientas para explorar los misterios del universo.
