El helio líquido, que se inventó hace casi un siglo, es utilizado ampliamente como refrigerante en investigaciones y aplicaciones relacionadas con la seguridad y la industria de las altas tecnologías, incluidas la exploración del espacio profundo y la computación cuántica.
Además, se conoce que el helio-3, un isótopo poco común del helio, es muy eficaz como refrigerante en condiciones extremas. Sin embargo, el mundo está experimentando su escasez debido a su alta demanda y la poca disponibilidad de las fuentes de donde se obtiene. Ante esta situación, los científicos han intentado desarrollar alternativas para crear ambientes extremadamente fríos sin emplear helio.
Los autores del estudio, recientemente publicado en la revista Nature, reportaron que lograron el proceso de refrigeración a una temperatura de casi un grado kelvin (-272,15 grados centígrados) al momento de cambiar el estado de un antiferroimán de red triangular a base de cobalto, mediante imanes cuánticos frustrados.
Así, descubrieron un material 'supersólido', lo que significa que posee una estructura sólida rígida, aunque también se comporta como un fluido. De acuerdo con los investigadores, los materiales presentan este estado cuántico a temperaturas cercanas al cero absoluto (-273,15 grados centígrados).
"Durante medio siglo se ha pensado que existen los supersólidos y ahora, de alguna manera, lo hemos confirmado", indicó el científico Sun Peijie, quien enfatizó que sus colegas "pueden inspirarse para buscar nuevas pruebas en otros materiales, lo que en última instancia podría impulsar la física". El uso de este material ofrece mayor eficiencia que una refrigeración de ciclo de vapor convencional.
El hallazgo supone un avance significativo para China en su intento de desarrollar tecnologías cuánticas, las cuales requieren de bajas temperaturas para funcionar correctamente, recoge SMCP, señalando que Pekín depende de las importaciones de helio de países occidentales. En 2022, el 94 % del helio que se importó a territorio chino provenía en su mayoría de Catar, EE.UU. y Australia.
Por su parte, Sun mencionó que el gigante asiático "no tiene helio-3", por lo que usualmente "depende de Rusia y EE.UU." para obtener este isótopo. No obstante, los especialistas enfatizaron que aún no pueden reemplazar el helio, ya que su investigación se encuentra en una etapa temprana, además de que el material que usaron presenta algunas limitaciones, incluido el hecho de que este tendría que usarse en un ambiente donde la temperatura ya estuviera en torno a 4 grados kelvin (-269,15 grados centígrados).