Un grupo de investigadores de la Universidad de Rochester, en Nueva York, ha realizado un estudio para probar cómo la materia puede tener un comportamiento distinto al usual cuando se aleja del equilibrio.

En este sentido, han probado que las ráfagas de láser ultrarrápidos pueden ser utilizadas para distorsionar las propiedades de la materia y generar corrientes eléctricas con mayor rapidez que en cualquier otra forma tradicional en circuitos eléctricos a nanoescala.

Ignacio Franco, profesor asistente de química y física en Rochester, explicó cómo los científicos lograron generar corrientes ultrarrápidas en sus experimentos, revelando que su descubrimiento marca un nuevo hito en el control de los electrones que utilizan láseres. En este sentido, afirmó:

No construirás un coche con esto, pero podrás generar corrientes más rápido que nunca (…) podrás desarrollar circuitos electrónicos de unas pocas millonésimas de un metro de longitud (nanoescala) que operan en una escala de tiempo de una millonésima de billonésima de segundo (femtosegundo).

Para Franco, lo más importante del experimento es ofrecer un ejemplo de cómo se comporta la materia cuando está alejada del equilibrio. En este sentido, afirma que los rayos láseres sacuden con tanta fuerza la nanojunción que cambia completamente sus propiedades. Esto quiere decir que es posible utilizar la luz para ajustar el comportamiento de la materia.

Franco explica que el Departamento de Energía de EE.UU tenía esta meta en mente en 2007, cuando él era estudiante de doctorado de la Universidad de Toronto. En ese entonces, escribió un artículo teórico que afirmaba que era posible generar corrientes eléctricas ultrarrápidas extremadamente potentes en alambres moleculares expuestos a ráfagas de láser de femtosegundo.

Sin embargo, se trataba de una teoría, y aunque posteriormente se intentó generar corrientes ultrarrápidas con este fin, no se tuvo éxito. Ahora, a través de un esfuerzo de simulación de cuatro años, que involucra millones de horas de procesamiento computarizado, Franco lo ha confirmado a través de métodos computacionales de última generación.

Anteriormente, los químicos habían estudiado la relación de la estructura de una molécula con sus posibles funciones cuando el material está en equilibrio termodinámico, sin embargo, esta investigación nos invita a pensar acerca de las relaciones entre la estructura y la función que se aplican muy alejadas del equilibrio.