La Fundación BBVA premia el descubrimiento de materiales que son aislantes y conductores a la vez

La Fundación BBVA ha premiado con el premio Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas a los físicos Charles Kane y Eugene Mele “por su descubrimiento de los aislantes topológicos, una nueva clase de materiales con propiedades electrónicas extraordinarias” que se “comportan como conductores en superficie, pero como aislantes en su interior”.

Estos materiales abren la puerta a las mejoras en los dispositivos electrónicos actuales, que podrán ser miniaturizados aún más, pero las aplicaciones más prometedoras son las que aún no existen, como su ayuda para desarrollar ordenadores cuánticos, explica la Fundación BBVA en un comunicado.

“Los principios básicos en que se sustentan los aislantes topológicos tienen implicaciones importantes más allá de la física de la materia condensada, por ejemplo en la generación de dispositivos fotónicos y electrónicos eficientes, o para el procesado de información cuántica”, señala el acta del jurado.

Una cualidad que resulta crucial en estos materiales es que la conductividad en su superficie es “robusta en un sentido fundamental”, explica el jurado, lo que significa que los materiales topológicos no se ven afectados por la presencia de impurezas o en general perturbaciones que sí intervienen con los conductores convencionales.

Es esta propiedad la que permite las mejoras en los dispositivos electrónicos actuales, pues “el flujo de electrones en la superficie está más organizado que en un conductor convencional, y esto podría permitir un flujo más eficiente, sin sobrecalentamiento”, explica Kane.

El hallazgo de los aislantes topológicos “supuso el descubrimiento de nuevas propiedades de la materia que siempre habían existido, pero que nadie hasta entonces se había planteado buscar”.

Después de que Kane y Mele predijeran su existencia en el año 2005, la observación experimental ha descubierto una gran cantidad de materiales que son aislantes topológicos y el estudio de sus potenciales aplicaciones está en plena explosión de actividad, explica la fundación.

Sobre los futuros usos de estos materiales, Mele se ha mostrado convencido de que “los avances más importantes llegarán de cosas que ni nos hemos planteado, hemos aportado una paleta de nuevos materiales y, cuando le das esto a personas inteligentes, hacen cosas inteligentes con ellas”.

Sin embargo, ambos investigadores destacan el valor de su hallazgo más allá de sus aplicaciones. “A mí lo que me motiva es descubrir la belleza de lo que la naturaleza es capaz de hacer, dice Kane. “Lo que me atrae especialmente de este campo es que el pensamiento subyacente es matemático, elegante, simple y bello”, señala, por su parte, Mele.