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Investigadores de la India y Japón han creado muestras ultralimpias de grafeno y han observado electrones fluyendo como un líquido sin fricción — violando en más de 200 veces una ley de la física que funcionaba desde el siglo XIX
Científicos del Indian Institute of Science (IISc) y del National Institute for Materials Science de Japón anunciaron el 15 de abril de 2026 la observación de un fenómeno que la física consideraba imposible en materiales comunes.
En muestras de grafeno ultralimpio, los electrones dejaron de comportarse como partículas individuales.
En su lugar, comenzaron a fluir colectivamente, como un líquido prácticamente sin fricción.
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El resultado violó la ley de Wiedemann-Franz por más de 200 veces a bajas temperaturas. Esta ley, establecida en el siglo XIX, dice que en cualquier metal la conducción de calor y la conducción de electricidad deben ser proporcionales.
En el grafeno, se desacoplaron completamente.
Qué es el fluido de Dirac encontrado en el grafeno
El fenómeno observado tiene un nombre específico en la física cuántica: fluido de Dirac.
Se trata de un estado exótico de la materia en el cual los electrones dejan de actuar individualmente y comienzan a moverse en conjunto, como si fueran un único fluido.
Aniket Majumdar, estudiante de doctorado en el IISc y primer autor del estudio publicado en la revista Nature Physics, explicó: «Dado que este comportamiento similar al agua se encuentra cerca del punto de Dirac, se llama fluido de Dirac — un estado exótico de la materia que imita el plasma de quarks y gluones, una sopa de partículas subatómicas altamente energéticas observadas en aceleradores de partículas en CERN».
En traducción libre: el fluido de Dirac imita el plasma de quarks y gluones — una sopa de partículas subatómicas de altísima energía que solo había sido observada en aceleradores como el CERN, en Suiza.
Ahora, por primera vez, este comportamiento ha sido reproducido en una bancada de laboratorio, utilizando solo grafeno.
Un fluido 100 veces menos viscoso que el agua
Los investigadores midieron que la viscosidad del fluido de Dirac es 100 veces menor que la del agua.
Esto significa que los electrones en el grafeno fluyen con casi cero resistencia — cerca de lo que los físicos llaman fluido perfecto.
En metales convencionales, cuando la conductividad eléctrica aumenta, la conductividad térmica también sube. Ambas están siempre acopladas.
En el grafeno ultralimpio, sin embargo, se invirtieron.
La conductividad eléctrica y la conductividad térmica comenzaron a moverse en direcciones opuestas.
Este desacoplamiento viola directamente la ley de Wiedemann-Franz — y no por un margen pequeño, sino por un factor de más de 200.
El secreto está en el punto de Dirac
El fenómeno ocurre en una condición muy específica: el punto de Dirac.
Este punto es el límite exacto entre el grafeno comportándose como metal o como aislante.
Ajustando el número de electrones en la muestra, los investigadores lograron llevar el material hasta este punto.
Allí, los electrones dejan de comportarse como partículas que colisionan entre sí y comienzan a moverse como un fluido coordinado.
El desafío era que, durante décadas, impurezas y defectos en los materiales impedían la observación de este estado.
El equipo indio-japonés resolvió el problema fabricando muestras de grafeno excepcionalmente limpias, eliminando las impurezas que enmascaraban el efecto.
Aplicaciones en sensores cuánticos ultrasesibles
Además del impacto en la física fundamental, el descubrimiento tiene implicaciones prácticas.
La presencia del fluido de Dirac en el grafeno puede viabilizar sensores cuánticos capaces de detectar señales eléctricas extremadamente débiles y campos magnéticos tenues.
Estos dispositivos serían útiles en aplicaciones de ultra-bajo ruido, como instrumentación científica avanzada y diagnósticos médicos de precisión.
El grafeno, descubierto en 2004 por los físicos Andre Geim y Konstantin Novoselov — que recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por el descubrimiento —, continúa revelando propiedades que desafían el conocimiento establecido.
En un artículo anterior de Click Petróleo y Gas, mostramos cómo el grafeno puede ser 200 veces más resistente que el acero en la construcción civil, alcanzando más de 13 mil visualizaciones.
Reservas: aún es investigación de laboratorio
El estudio es una demostración de física fundamental, no un producto terminado.
Las muestras requieren condiciones de ultrabajo ruido y temperaturas muy bajas, difíciles de replicar fuera de laboratorios avanzados.
Sin embargo, el hecho de que un fenómeno antes restringido a aceleradores de partículas del CERN haya sido reproducido en una bancada de laboratorio abre una puerta que antes ni existía.
La colaboración entre India y Japón demuestra que el grafeno aún guarda sorpresas — incluso dos décadas después de su descubrimiento.
Si un material de una sola capa de átomos de carbono puede violar una ley de la física en 200 veces, ¿qué más puede hacer que aún no sabemos?
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