En la revista Nature Physics un equipo internacional, dirigido por científicos de la Universidad de Oxford, informa de que un breve pulso del láser FLASH «eliminó» un electrón del núcleo de cada átomo de aluminio de una muestra sin alterar la estructura cristalina del metal. Esto hizo que el aluminio se volviera casi invisible a la radiación ultravioleta extrema.
«Lo que hemos creado es un estado de la materia completamente nuevo que nadie había visto antes», dijo el profesor Justin Wark del Departamento de Física de la Universidad de Oxford, uno de los autores del artículo. El aluminio transparente es sólo el principio. Las propiedades físicas de la materia que estamos creando son relevantes para las condiciones que se dan en el interior de los grandes planetas, y también esperamos que al estudiarla podamos comprender mejor lo que ocurre durante la creación de ‘estrellas en miniatura’ creadas por implosiones láser de alta potencia, lo que podría permitir algún día aprovechar el poder de la fusión nuclear aquí en la Tierra.’
El descubrimiento ha sido posible gracias al desarrollo de una nueva fuente de radiación que es diez mil millones de veces más brillante que cualquier sincrotrón del mundo (como la Diamond Light Source del Reino Unido). El láser FLASH, con sede en Hamburgo (Alemania), produce pulsos extremadamente breves de luz suave de rayos X, cada uno de los cuales es más potente que la producción de una central eléctrica que proporciona electricidad a toda una ciudad.
El equipo de Oxford, junto con sus colegas internacionales, concentró toda esta potencia en un punto con un diámetro inferior a la vigésima parte de la anchura de un cabello humano. A intensidades tan elevadas, el aluminio se volvió transparente.
Aunque el efecto invisible sólo duró un periodo extremadamente breve -unos 40 femtosegundos-, demuestra que se puede crear un estado de materia tan exótico utilizando fuentes de rayos X de muy alta potencia.
El profesor Wark añadió: «Lo que resulta especialmente sorprendente de nuestro experimento es que hemos convertido el aluminio ordinario en este nuevo material exótico en un solo paso utilizando este láser tan potente. Durante un breve periodo de tiempo, la muestra parece y se comporta en todos los sentidos como una nueva forma de materia. En algunos aspectos, la forma en que reacciona es como si hubiéramos transformado cada átomo de aluminio en silicio: ¡es casi tan sorprendente como descubrir que se puede convertir el plomo en oro con la luz!’
Los investigadores creen que el nuevo enfoque es una forma ideal de crear y estudiar estos estados exóticos de la materia y dará lugar a nuevos trabajos relevantes para áreas tan diversas como la ciencia planetaria, la astrofísica y la energía de fusión nuclear.
Un informe de la investigación, ‘Turning solid aluminium transparent by intense soft X-ray photoionization’, se publica en Nature Physics. La investigación fue realizada por un equipo internacional dirigido por los científicos de la Universidad de Oxford, el profesor Justin Wark, el doctor Bob Nagler, el doctor Gianluca Gregori, William Murphy, Sam Vinko y Thomas Whitcher.