Los campos magnéticos débiles alteran un estado extraño de la materia

Un equipo de físicos de la Universidad de Auburn realizó un estudio que reveló que el plasma polvoriento, una forma de materia luminosa, es extremadamente sensible a los campos magnéticos. Este descubrimiento mostró que incluso los campos débiles pueden cambiar la forma en que crecen las pequeñas partículas, al alterar el movimiento de los electrones. En experimentos de laboratorio, este fenómeno resultó en una formación más rápida de nanopartículas, que además permanecieron más pequeñas.

La investigación, publicada en Physical Review E, demostró que el magnetismo puede influir significativamente en el comportamiento de los plasmas polvorientos. Al aplicar un campo magnético, los electrones se mueven en trayectorias en espiral, lo que provoca que todo el plasma responda y, en consecuencia, afecta cómo las partículas adquieren carga eléctrica y aumentan de tamaño.

El autor principal del estudio, Bhavesh Ramkorun, comentó: "Los plasmas polvorientos son como pequeñas partículas en una caja de vacío. Descubrimos que al introducir campos magnéticos, podíamos hacer que estas partículas crecieran más rápido o más lento, y los resultados fueron partículas de tamaños y vidas muy diferentes".

Para investigar este efecto, los científicos generaron nanopartículas de carbono mediante la ignición de una mezcla de gas argón y acetileno. En condiciones normales, las partículas se formaban de manera constante durante aproximadamente dos minutos antes de salir del plasma. Sin embargo, al aplicar campos magnéticos, este período de crecimiento se redujo drásticamente, a veces a menos de un minuto, y las partículas resultantes fueron más pequeñas.

Saikat Thakur, coautor del estudio, añadió: "Es notable cuán sensible es el sistema. Los electrones son los actores más livianos en el plasma, pero cuando se magnetizan, dictan las reglas. Ese simple cambio puede alterar completamente cómo se forman los nanomateriales".

Las implicaciones de estos hallazgos podrían ser significativas. Podrían ayudar a los científicos a desarrollar nuevos métodos basados en plasma para producir nanopartículas con propiedades específicas para su uso en electrónica, recubrimientos de superficie y tecnologías cuánticas. Además, esta investigación ofrece una nueva perspectiva sobre los plasmas naturales presentes en el espacio, como los anillos planetarios y la atmósfera del Sol, donde el polvo y los campos magnéticos interactúan constantemente.

Ramkorun concluyó: "El plasma constituye la mayor parte del universo visible, y el polvo está presente en todas partes. Al estudiar cómo las fuerzas más pequeñas dan forma a estos sistemas, estamos descubriendo patrones que conectan el laboratorio con el cosmos".