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Un hallazgo sin precedentes acaba de sacudir a la física de materiales: científicos lograron observar por primera vez un nuevo estado intermedio de la materia que no es ni sólido ni líquido, y que aparece solo cuando los materiales son extremadamente delgados. El descubrimiento cambia lo que se creía sobre cómo se funde la materia y abre una nueva etapa para la ciencia a escala atómica.
El avance fue realizado por un equipo internacional liderado por la Universidad de Viena, que confirmó experimentalmente la existencia de la llamada fase hexática en un cristal bidimensional real. Los resultados, publicados en Science, contradicen teorías aceptadas desde hace décadas y redefinen cómo se entienden las transiciones de fase en dos dimensiones.
¿Qué descubrieron y por qué este nuevo estado de la materia es clave?
Los investigadores observaron que, en materiales de grosor atómico, la fusión no ocurre de forma abrupta. Antes de pasar de sólido a líquido, el sistema entra en un estado intermedio —la fase hexática— donde conviven propiedades de ambos. En esta fase, las distancias entre átomos se vuelven irregulares, como en un líquido, pero los ángulos conservan un orden parcial típico de los sólidos.
Este fenómeno, propuesto teóricamente en los años 70 pero nunca confirmado en materiales reales con enlaces químicos fuertes, se detectó en cristales ultrafinos de yoduro de plata (AgI). El hallazgo demuestra que este estado intermedio no es solo una curiosidad teórica, sino una propiedad real de la materia cuando se reduce a dos dimensiones.
¿Cómo lo descubrieron y qué cambia para la ciencia?
Para lograrlo, los científicos colocaron una monocapa de AgI entre dos láminas de grafeno, creando un “sándwich” protector que permitió calentar el material sin destruirlo. Mediante microscopía electrónica de ultra alta resolución y el uso de redes neuronales, siguieron el movimiento de miles de átomos en tiempo real mientras el cristal se fundía a más de 1100 °C.
El análisis reveló dos claves que cambian el rumbo de la ciencia:
- La transición de sólido a fase hexática ocurre de forma gradual.
- El paso de fase hexática a líquido es repentino, contra lo que predecían los modelos clásicos.
Este comportamiento obliga a replantear las teorías sobre cómo se derrite la materia en dos dimensiones y abre nuevas oportunidades para el desarrollo de materiales avanzados, electrónica ultrafina y tecnologías basadas en estructuras atómicas controladas.
