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La Película de Rollin y la Superfluidez: El Insólito Líquido Cuántico que Desafía la Gravedad y Trepa Paredes

Al enfriarse por debajo de los 2,17 Kelvin, el helio líquido pierde toda su fricción y forma una película atómica que repta hacia arriba para escapar de su recipiente.

La Película de Rollin y la Superfluidez: El Insólito Líquido Cuántico que Desafía la Gravedad y Trepa Paredes

A solo dos grados sobre el cero absoluto (-270,98 °C), el isótopo helio-4 cruza una frontera física conocida como el punto lambda (2,17 Kelvin). En ese instante exacto, las leyes de la mecánica cuántica abandonan la escala atómica y se hacen visibles a simple vista en un estado extraordinario: el helio superfluido (o Helio II), un líquido cuya viscosidad cae exactamente a cero.

Al carecer de fricción interna, este fluido desafía las leyes habituales de la hidrodinámica a través de la llamada película de Rollin, identificada por el físico Bernard Rollin en la Universidad de Oxford durante la década de 1930. Impulsado por las fuerzas de atracción de van der Waals entre el líquido y las paredes sólidas del contenedor, el helio forma una película invisible de apenas 30 nanómetros de espesor (unos 100 átomos) que trepa espontáneamente por las paredes verticales.

Si se suspende un vaso de precipitados parcialmente sumergido en un depósito de helio superfluido, el líquido repta por el exterior, supera el borde superior y llena el vaso hasta equilibrar ambos niveles. Pero el fenómeno más impactante ocurre al elevar el recipiente en el aire: libre de gravedad aparente y sin bombas mecánicas, el helio escala la pared interior, cruza el borde, desciende por la cara exterior y gotea continuamente desde la base hasta vaciar el vaso por completo.

Asimismo, este líquido cuántico presenta una conductividad térmica millones de veces mayor que la del helio convencional. Debido a esta disipación instantánea de calor, el helio superfluido es incapaz de hervir produciendo burbujas: permanece en una quietud vítrea y perfecta mientras se evapora directamente desde la superficie.

Fuente: Nature (1938) / American Physical Society (Physical Review Focus: The Rollin Film and Superfluidity)

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