Imagine un reloj que no contiene electricidad, pero sus manos y engranajes giran por su cuenta por la eternidad.
En un nuevo estudio, los físicos de la Universidad de Colorado Boulder han usado cristales líquidos, los mismos objetos en la pantalla de su teléfono, para crear un reloj de este tipo, o, al menos, los humanos están lo suficientemente cerca como para tener esa idea. El progreso del equipo es un nuevo ejemplo de «Time Crystal». Es un paso muy interesante que los fragmentos como átomos u otras partículas existen en movimiento constante.
La primera persona en hacer un cristal de tiempo no es el investigador, pero su creación es la primera en ver a los humanos, lo que puede abrir aplicaciones técnicas.
«Se pueden observar directamente bajo el microscopio y bajo condiciones especiales, a simple vista», dijo Haoo, un estudiante graduado en el Departamento de Física del Departamento de Física en el estudio del estudio.
Él y un profesor de física y un compañero Ivan Smalluku publicaron sus hallazgos en la revista el 4 de septiembre con un profesor de física e Instituto de Energía Renovable y Sostenible (RASI) Naturaleza.
En el estudio, los investigadores han diseñado células de vidrio llenas de cristales líquidos en este caso, las moléculas en forma de varilla actúan como un poco sólidas y ligeramente fluidas. En casos especiales, si arroja luz sobre ellos, los cristales líquidos girarán y comenzarán a moverse, seguido de patrones repetidos con el tiempo.
Bajo el microscopio, estos modelos de cristal líquido se asemejan a rayas de tigre psicodélico, y siguen moviéndose durante horas, como ese reloj giratorio permanente.
«Todo no es nada», dijo Smallukh. «Lo que estás haciendo brilla a una luz, y este mundo entero del tiempo emerge Crys».
Hao y SpoLooq son miembros del satélite de Colorado del Instituto Internacional de Sostenibilidad con la sede de la Universidad de Hiroshima en Japón (WPI-SKCM2), miembro del satélite de Colorado del Instituto Internacional de Sostenible, una organización internacional.
Cristales en el espacio y el tiempo
Los cristales del tiempo pueden parecer fuera de la novela científica, pero se inspiran en los cristales espontáneos, como diamantes o sal de mesa.
El laureado Nobel Frank Wilkjek propuso por primera vez la idea de los cristales de tiempo en 2012. Puedes pensar en los cristales tradicionales como «cristales espaciales». Los átomos de carbono que forman un diamante, por ejemplo, forman un patrón de celosía en el espacio que es muy difícil de descomponer. Wilkjek se sorprendió al ver si era posible construir un cristal sorprendido, así como bien organizado, excepto por el tiempo que el lugar. Incluso en su estado de reposo, los átomos en tal estado no forman un patrón de celosía, sino que se mueven o se transforman en un ciclo sin fin, como un gif sentado.
Se demostró que el concepto básico de Wilkjek era imposible de hacer, pero, en los últimos años, los científicos crearon las etapas del objeto, que se cierra razonablemente.
Por ejemplo, en 2021, los físicos utilizaron la computadora cuántica Cycamore de Google para crear una red especial de átomos. Cuando el equipo apareció con un haz láser a esos átomos, estaban bajo el agua, lo que se repite muchas veces.
Cristales de baile
En un nuevo estudio, Hao y Smallyak se propusieron para ver si podían lograr un logro similar con los cristales líquidos.
Smlukh explicó que si aprietas estas moléculas correctamente, están muy apretadas y forman torceduras. Significativamente, estos problemas giran y, bajo ciertas condiciones, pueden actuar como átomos.
«Tienes estos giros y no puedes eliminarlos fácilmente», dijo Smlukh. «Actúan como partículas y comienzan a comunicarse entre sí».
En el estudio actual, una solución de cristales líquidos de Strowooq y Hao está recubierta con moléculas de color entre dos piezas de vidrio. Por su cuenta, estos modelos a menudo se quedan quietos. Pero cuando el grupo los golpeó con un cierto tipo de luz, las moléculas de color cambiaron su vista y apretaron los cristales líquidos. En el proceso, miles de nuevos torceduras se formaron repentinamente.
Después de los pasos increíblemente complejos, los problemas comenzaron a comunicarse entre sí. Piense en una habitación llena de bailarines en la novela de Jane Austen. Las parejas se descomponen, giran alrededor de la habitación, se reúnen de nuevo y vuelven a hacerlo. Los modelos de tiempo también fueron difíciles de romper excepcionalmente: los investigadores podrían aumentar o disminuir la temperatura de sus modelos sin interrumpir el movimiento de los cristales líquidos.
«Esta es la belleza del cristal de esta época», dijo Smallukh. «Creas ciertas condiciones que no son especiales. Brillas luz y todo sucede».
Hao y Spokooq dicen que tales cristales de tiempo pueden tener varios usos. Por ejemplo, los gobiernos pueden agregar a las facturas para que sea difícil de copiar, si desea saber si esa factura de $ 100 es verdadera, enciende la luz en la «marca de agua» y observa el patrón que aparece. Al ensamblar varios cristales de tiempo diferentes, el grupo puede crear patrones aún más complejos, lo que permite a los ingenieros recopilar una gran cantidad de datos digitales.
«No queremos limitar las aplicaciones en este momento», dijo Smallukh. «Espero que haya oportunidades para impulsar esta tecnología en todo tipo de direcciones».
