*Científicos de la Universidad de Pensilvania han utilizado átomos ultrafríos para resolver un viejo misterio sobre por qué los sólidos se derriten cuando se calientan.*
Cuando calentamos un sólido, los átomos o moléculas que componen el material comienzan a moverse cada vez más rápidamente. Esto hace que el material se expanda y se vuelva menos denso. Con el tiempo, los átomos o moléculas se moverán tan rápidamente que podrán separarse de sus vecinos y el material se derretirá.
El punto de fusión de un material es la temperatura a la que se funde. Esta temperatura es diferente para diferentes materiales. Por ejemplo, el hielo se derrite a 0 grados centígrados, mientras que el acero se derrite a 1.538 grados centígrados.
El punto de fusión de un material está determinado por la intensidad de las fuerzas que mantienen unidos a los átomos o moléculas. En un sólido, estas fuerzas son lo suficientemente fuertes como para mantener los átomos o moléculas en su lugar, incluso cuando se mueven rápidamente. Sin embargo, a medida que aumenta la temperatura, estas fuerzas se vuelven cada vez más débiles. Con el tiempo, las fuerzas ya no son lo suficientemente fuertes como para mantener unidos los átomos o moléculas y el material se funde.
Los físicos de Penn utilizaron átomos ultrafríos para estudiar el proceso de fusión en un sistema muy simple. Crearon un gas, atraparon un átomo ultrafrío que contiene átomos de estroncio e iterbio mantenidos en su lugar mediante láseres y luego lo calentaron para observar cómo se derretía.
Descubrieron que el proceso de fusión se lleva a cabo en dos pasos. Primero, los átomos comienzan a moverse cada vez más rápidamente, formando pequeños grupos. Estos grupos luego crecen cada vez más hasta que finalmente se fusionan para formar un líquido.
Los físicos también descubrieron que el punto de fusión del gas era mucho más bajo que el punto de fusión del sólido. Esto se debe a que los átomos del gas no están tan apretados como en el sólido, por lo que no necesitan tanta energía para separarse de sus vecinos.
Este trabajo proporciona nuevos conocimientos sobre el proceso de fusión y podría ayudar a los científicos a desarrollar nuevas formas de controlar el punto de fusión de los materiales. Esto podría tener aplicaciones importantes en una variedad de campos, como la ciencia de materiales, la ingeniería y la industria farmacéutica.
