Fuente: Shutterstock
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Un equipo de investigadores del Reino Unido y Suiza desarrolló el laberinto más difícil del mundo, utilizando conceptos de geometría, con el objetivo de investigar las propiedades de los cuasicristales.
Estos materiales exóticos presentan una distribución atómica repetitiva, pero sin un patrón exacto, lo que los convierte en un campo de estudio con potencial para cambiar el mundo.
De hecho, se considera que estos cuasicristales podrían desempeñar un papel importante en la adsorción, una técnica crucial utilizada en la tecnología de captura de carbono.
Laberinto infernal: un desafío geométrico que podría cambiar el mundo
Un nuevo estudio publicado en Physical Review X presenta lo que podría ser el laberinto más difícil del mundo, diseñado utilizando conceptos de geometría como ciclos hamiltonianos y mosaicos de Ammann-Beenker.
Para comprender su complejidad, imaginemos un caballo moviéndose en un tablero de ajedrez. El objetivo es que el caballo visite cada casilla exactamente una vez.
Científicos de Gran Bretaña y Suiza han expandido esta idea creando ciclos hamiltonianos cada vez más grandes en estructuras irregulares, como los mosaicos de Ammann-Beenker, patrones que nunca se repiten.
Estas estructuras son similares a los cuasicristales, materiales exóticos que se diferencian de los cristales a nivel atómico.
A diferencia de los cristales, donde los patrones se repiten a intervalos regulares, los cuasicristales también se repiten, pero de forma no exacta. Los científicos aseguran que los cuasicristales solo pueden describirse matemáticamente como "cortes a través de un cristal que viven en seis dimensiones".
"Cuando observamos las formas de las líneas que construimos, nos dimos cuenta de que formaban laberintos increíblemente intricados", comentó Felix Flicker, autor principal del estudio. "Los tamaños de los laberintos posteriores crecen exponencialmente, y hay un número infinito de ellos".
Estas estructuras podrían ser útiles para resolver problemas complejos en diversos campos, como la optimización de rutas, la ciencia de materiales y la inteligencia artificial.
Laberintos cuasicristalinos: una trampa para el dióxido de carbono
Los cuasicristales, materiales con una estructura atómica compleja, son tan raros que solo se han encontrado de forma natural en un meteorito de Siberia y en la explosión de la prueba nuclear Trinity en 1945. Sin embargo, su potencial en la captura de dióxido de carbono (CO2) podría ser enorme.
El artículo publicado recientemente ha explorado la creación de laberintos intrincados en la superficie de los cuasicristales. Estos laberintos, con sus estructuras fractales, podrían tener un impacto significativo en el proceso de adsorción.
A diferencia de la absorción, donde una sustancia se disuelve en otra, la adsorción implica que las moléculas se adhieren a una superficie.
"Nuestro trabajo también demuestra que los cuasicristales podrían superar a los cristales en algunas aplicaciones de adsorción", subrayó Shobhna Singh, coautora del estudio. "Las moléculas flexibles, por ejemplo, encontrarían más configuraciones para adherirse a los átomos irregulares de los cuasicristales".
El dióxido de carbono (CO2) juega un papel fundamental en el equilibrio natural de la Tierra, pero su exceso en la atmósfera debido a las actividades humanas está generando un grave problema: el cambio climático.
