Una nanopartícula incumple la segunda ley de la termodinámica

En el mundo de la ciencia decir que algo nunca pasará es casi un buen chiste, para bien o para mal, porque ésta no deja de sorprendernos. Ahora, una nanopartícula ha desafiado las leyes de la termodinámica, concretamente la segunda, al poder transferir calor a un gas aún más caliente. Los resultados del trabajo han sido publicados enla revista Nature Nanotechnology.

 

El estudio, liderado por un equipo de físicos del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona, el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich (Suiza) y la Universidad de Viena (Austria) ha logrado que pueda predecirse con exactitud la probabilidad de eventos que violan de forma temporal la segunda ley de la termodinámica.

 

Esta ley física explica que la entropía (que indica el grado de desorden molecular de un sistema) de un sistema nunca disminuye de forma espontánea, por lo que favorece el desorden (alta entropía) frente al orden (baja entropía). Esto, que a todas luces es imposible a escalas de tiempo y longitud del mundo humano, sí lo es en el mundo microscópico.

 

Los científicos consiguieron que una nanopartícula atrapada mediante luz láser violara temporalmente la segunda ley de la termodinámica. Para ello, utilizaron una pequeña esfera de cristal de 100 nanómetros de diámetro, capturándola y haciéndola levitar mediante luz láser. Gracias a las colisiones con las moléculas de gas, la nanoesfera se mantenía en movimiento. Tras esto, lograron enfriar la nanoesfera por debajo de la temperatura de ese gas para volverlo inestable.

 

Tras apagar la refrigeración, la nanopartícula aumentaba de temperatura debido a la transferencia de energía desde las moléculas de gas a la propia nanoesfera. Al mismo tiempo, observaron que la nanoesfera no siempre se comportaba como debería según la segunda ley de la termodinámica, ya que en vez de absorber calor, lo liberaba al gas, confirmando que la segunda ley de la termodinámica tiene limitaciones y que debe ser sometida a revisión.

 

Crédito Imagen: Iñaki Gonzalez y JanGieseler

 

Etiquetas: físicananotecnología

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