EFESan Sebastián

Un equipo internacional de investigación, dirigido por el Donostia International Physics Center (DIPC) y la Universidad de Princeton, ha descubierto que casi todos los materiales de la naturaleza presentan al menos un estado topológico.

Este hallazgo, publicado por la prestigiosa revista científica "Science", contradice la suposición mantenida desde hace 40 años de que los materiales topológicos son "raros" y "exóticos".

Según informa el (DIPC) en una nota, la topología es una propiedad física de algunos materiales que se distingue por estados inusualmente robustos, "que hacen que las propiedades electrónicas de sus superficies y bordes expuestos sean insensibles a las perturbaciones locales", según explica la investigadora Maia García-Vergniory, una de las principales autoras del estudio.

"Esta invariabilidad intrínseca -añade- convierte a los materiales topológicos en excelentes candidatos para observar efectos como la interconversión de la corriente eléctrica y el espín de los electrones, o para simular teorías exóticas de la física de altas energías, e incluso, en las condiciones adecuadas, para almacenar y manipular información cuántica".

"El potencial de los materiales topológicos es abrumador", advierte esta investigadora, ya que abre todo un mundo de posibles aplicaciones extraordinarias, como la construcción de ordenadores cuánticos o el uso más eficiente de la energía.

Hasta hace poco sólo se habían descubierto un puñado de materiales topológicos a través de la intuición química y se consideraba que los estados electrónicos topológicos eran como "una aguja en un pajar", recuerda el DIPC, en cuya investigación también han participado la Universidad del País Vasco (UPV/EHU), el Instituto Max Planck, L'Ecole Normale Supérieure, el CNRS y el MIT.

Sin embargo, ahora se ha descubierto, gracias a un modelo computacional de alto rendimiento, que más de la mitad de los materiales 3D conocidos en la naturaleza son topológicos y que casi el 90 % alberga estados topológicos latentes.

El DIPC también desvela que "casi tan sorprendente como el hallazgo de propiedades topológicas en casi todos los materiales, fue el descubrimiento de algunos casos extremos de topología en todo el espectro energético" que tienen "propiedades topológicas en todas partes", lo que haría que un 2 % de todos los materiales conocidos sean "supertopológicos".