{"id":2662969,"date":"2025-12-21T23:17:43","date_gmt":"2025-12-21T23:17:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pressenza.com\/?p=2662969"},"modified":"2025-12-21T23:17:43","modified_gmt":"2025-12-21T23:17:43","slug":"ver-el-calor-como-logramos-fotografiar-las-vibraciones-ocultas-de-los-atomos-en-materiales-2d","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pressenza.com\/es\/2025\/12\/ver-el-calor-como-logramos-fotografiar-las-vibraciones-ocultas-de-los-atomos-en-materiales-2d\/","title":{"rendered":"Ver el calor: c\u00f3mo logramos fotografiar las vibraciones ocultas de los \u00e1tomos en materiales 2D"},"content":{"rendered":"<div dir=\"auto\"><strong>Una c\u00e1mara para ver el calor<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Hasta hace muy poco, el calor solo pod\u00eda inferirse: se med\u00eda la temperatura, se calculaban energ\u00edas, pero nadie hab\u00eda \u201cvisto\u201d directamente c\u00f3mo vibran los \u00e1tomos cuando un material se calienta.<\/div>\n<div dir=\"auto\">En 2025, un equipo internacional liderado por Yi Zhang logr\u00f3 algo que parec\u00eda ciencia ficci\u00f3n: obtener im\u00e1genes con resoluci\u00f3n inferior a 15 pic\u00f3metros (menos de una diezmil\u00e9sima del tama\u00f1o de un \u00e1tomo) y reconstruir, \u00e1tomo por \u00e1tomo, la forma en que el calor los hace temblar dentro de un material cu\u00e1ntico bidimensional.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\"><strong>El experimento: doblar l\u00e1minas de materia<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Los protagonistas de este trabajo son materiales 2D como el diseleniuro de tungsteno (WSe\u2082), l\u00e1minas de espesor at\u00f3mico que se pueden apilar como si fueran hojas de papel.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Los cient\u00edficos colocaron dos de estas l\u00e1minas una sobre otra y las giraron un \u00e1ngulo min\u00fasculo; al hacerlo aparece una \u201csuperred de moir\u00e9\u201d, un patr\u00f3n geom\u00e9trico m\u00e1s grande que no existe en cada capa por separado y que altera de forma radical las propiedades electr\u00f3nicas y t\u00e9rmicas del sistema.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Para observar qu\u00e9 pasaba a escala at\u00f3mica, usaron una t\u00e9cnica de microscop\u00eda llamada electron ptychography, que combina un haz de electrones extremadamente fino con algoritmos de reconstrucci\u00f3n num\u00e9rica avanzados.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Con esta \u201cc\u00e1mara cu\u00e1ntica\u201d, midieron el tama\u00f1o y la forma del borroneo de cada \u00e1tomo, lo que permite deducir cu\u00e1nta amplitud de vibraci\u00f3n tiene en promedio y c\u00f3mo var\u00eda seg\u00fan la posici\u00f3n dentro del patr\u00f3n de moir\u00e9.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\"><strong>Fonones, fasones y vibraciones invisibles<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">En f\u00edsica del estado s\u00f3lido, el calor se describe como vibraciones colectivas de la red cristalina llamadas fonones, los cuantos de vibraci\u00f3n comparables a los fotones de la luz.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Cuando se genera una superred de moir\u00e9, aparecen nuevos modos de vibraci\u00f3n: los llamados fonones de moir\u00e9, que reflejan c\u00f3mo se mueve la estructura ampliada creada por la superposici\u00f3n de las dos capas.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">El hallazgo clave del estudio es la observaci\u00f3n directa de una familia particularmente suave y de baja energ\u00eda de esos fonones, los \u00abfasones\u00bb (phasons), que hasta ahora solo exist\u00edan en las ecuaciones.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Al correlacionar las im\u00e1genes at\u00f3micas con simulaciones de din\u00e1mica molecular y modelos de din\u00e1mica de redes, el equipo demostr\u00f3 que estos fasones dominan las vibraciones t\u00e9rmicas en bil\u00e1minas retorcidas con \u00e1ngulos peque\u00f1os, especialmente en las regiones donde cambia la alineaci\u00f3n entre capas, llamadas solitones.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\"><strong>Con peras y manzanas: dos telas y un temblor<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Visualicemos dos telas transparentes de cuadritos, una encima de la otra y ligeramente giradas; aparece un dibujo nuevo de c\u00edrculos y bandas que ninguna tela tiene por s\u00ed sola: ese es el patr\u00f3n de moir\u00e9.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Ahora imaginemos que cada cuadrito es un \u00e1tomo y que el calor es el grado en que ese cuadrito vibra; en algunas partes del patr\u00f3n, los cuadritos vibran mucho, en otras menos, y el reparto no es uniforme.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Lo que han hecho estos investigadores equivale a disponer de una c\u00e1mara tan n\u00edtida que no solo distingue cada cuadrito, sino tambi\u00e9n cu\u00e1nto se emborrona su contorno por culpa de ese temblor.<\/div>\n<div dir=\"auto\">Al analizar millones de estos \u201cborrones\u201d, descubrieron un tipo de temblor colectivo nuevo: los fasones, movimientos en los que la textura grande del moir\u00e9 se desliza entera, como si el dibujo de interferencias se moviese sobre las telas sin que cada cuadrito pierda su sitio local.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\"><strong>D\u00f3nde ver estos resultados<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Quien quiera sumergirse en los detalles t\u00e9cnicos puede consultar el art\u00edculo \u201cAtom-by-atom imaging of moir\u00e9 phasons with electron ptychography\u201d, disponible en arXiv y en revistas especializadas.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Para una mirada m\u00e1s divulgativa, portales como Physics World, ScienceDaily o Muy Interesante han publicado art\u00edculos con figuras, esquemas y explicaciones accesibles sobre las \u201cim\u00e1genes m\u00e1s n\u00edtidas jam\u00e1s obtenidas de un \u00e1tomo\u201d y las vibraciones t\u00e9rmicas ocultas.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\"><strong>Por qu\u00e9 esto importa para el futuro<\/strong><\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Ver directamente c\u00f3mo vibra la materia a escala at\u00f3mica no es un simple logro est\u00e9tico: abre la puerta a dise\u00f1ar materiales 2D en los que el flujo de calor y la respuesta electr\u00f3nica se puedan ajustar casi a voluntad. [9][14][7]<\/div>\n<div dir=\"auto\">Controlar los modos vibracionales como los fasones podr\u00eda permitir chips m\u00e1s eficientes, dispositivos cu\u00e1nticos m\u00e1s estables, materiales superconductores mejor dise\u00f1ados y componentes ultrafinos capaces de gestionar el calor de forma inteligente.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">Este trabajo encarna el momento hist\u00f3rico que atravesamos: el cruce entre microscopios capaces de ver m\u00e1s all\u00e1 del l\u00edmite cl\u00e1sico, algoritmos de reconstrucci\u00f3n cada vez m\u00e1s potentes y simulaciones num\u00e9ricas que permiten interpretar lo observado.<\/div>\n<div dir=\"auto\"><\/div>\n<div dir=\"auto\">La combinaci\u00f3n de estas tecnolog\u00edas no solo multiplica la cantidad de datos, sino que tambi\u00e9n acelera el ritmo de descubrimientos, empuj\u00e1ndonos a un pico de expansi\u00f3n cient\u00edfica en el que fen\u00f3menos que antes eran pura teor\u00eda \u2014como los fasones\u2014 se convierten en objetos de observaci\u00f3n directa y, potencialmente, en herramientas para redise\u00f1ar la materia desde sus cimientos.<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Una c\u00e1mara para ver el calor Hasta hace muy poco, el calor solo pod\u00eda inferirse: se med\u00eda la temperatura, se calculaban energ\u00edas, pero nadie hab\u00eda \u201cvisto\u201d directamente c\u00f3mo vibran los \u00e1tomos cuando un material se calienta. 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