Descubren una propiedad inesperada de los bloques de LEGO

La investigación realizada por científicos de la Universidad de Lancaster demuestra que los bloques de LEGO proporcionan un aislamiento térmico a igual nivel e incluso mejor que materiales mucho más costosos, como el vidrio Macor o el plástico Vespel, que se utilizan hoy en día en la industria criogénica.

Resulta que la sujeción especial de los bloques LEGO permite aislar la temperatura con una excelente eficiencia, lo que se puede amplificar a la creación de los refrigeradores de dilución y, sobre todo, para la elaboración de los procesadores cuánticos.

"Creemos que la conductividad térmica extremadamente baja de la estructura se puede atribuir a la conexión sólida de alta resistencia entre los bloques", concluye el informe, publicado en la revista Scientific Reports.

Como parte del experimento, los científicos británicos colocaron por nueve días un simple muro compuesto de cuatro barritas y una figurita LEGO en el refrigerador y bajaron la temperatura hasta los 0,004 Kelvins (-269.15 °С).

Las medidas tomadas tras del experimento revelaron una prevalencia sin precedentes del material LEGO sobre los demás materiales que participaron en la investigación. Sus puntos a favor son una alta resistencia, fácil manipulación y baja conductividad para su uso como aislante criogénico.

Los investigadores creen que en el futuro sería rentable imprimir ese tipo de material en las impresoras 3D.

"En el mercado actual, el precio de una sola hoja de Vespel de tamaño de 100 cm² cubriría el costo de toda la configuración de la impresora 3D necesaria para crear las estructuras ABS, que podrían usarse repetidamente", aseguran en el estudio.

¿Por qué es un hallazgo importante?

Actualmente, la ciencia ha avanzado hasta crear diferentes tipos de refrigeradores, que utilizando los principios químicos pueden enfriar la materia hasta una temperatura que se acerca al cero absoluto (–273,15 °С).

Una de las herramientas más eficaces en este sentido son las unidades de refrigeración basadas en el helio líquido. En las temperaturas extremadamente bajas, que no superan el cero absoluto por encima de 700 mK (milikelvins) o (–266,15 °С), el helio líquido se separa espontáneamente en dos capas de átomos de helio-3 y helio-4.

Este proceso se acompaña de la transferencia de energía de una capa a otra, que se puede usar para enfriar la materia a temperaturas aún más bajas, haciendo que los átomos de helio-3 circulen constantemente entre diferentes capas.

Sin embargo, como explica el director del proyecto, Dmitry Zmeev, dicho procedimiento tiene cierto límite debido a las propiedades del helio que al acercarse al cero absoluto transfiere más calor y pierde su eficiencia.

De este modo, el uso de plásticos hechos acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) con la estructura de LEGO abre las puertas para los estudios que requieren temperaturas ultra bajas, como son los de los procesadores cuánticos.

Los últimos pueden convertirse en una revolución en la computación cuántica. Uno de los obstáculos para la elaboración de este tipo de ordenadores es el hecho de que los procesadores cuánticos necesitan entornos con temperaturas extremadamente bajas para operar, un estado que es difícil de alcanzar.