Burbujas que se calientan m¨¢s que las estrellas

Cuando unas ondas ac¨²sticas hacen implosionar burbujas min¨²sculas dentro de un l¨ªquido a temperatura ambiente, la superficie de la burbuja puede alcanzar los 14.000 grados cent¨ªgrados, el doble de la temperatura de la superficie del Sol. El centro de la burbuja puede incluso estar m¨¢s caliente. Los cient¨ªficos que han hecho el experimento (de la Universidad de Illinois, EE UU) no quieren especular acerca de cu¨¢nto se calienta realmente la burbuja por dentro, pero aseguran que han logrado crear plasma, el estado de la materia en que algunos electrones resultan arrancados de los ¨¢tomos.

"Esta es la primera prueba concluyente de la existencia de plasma" en este tipo de implosi¨®n de burbujas, afirma uno de los investigadores, Keneth S. Suslick. El descubrimiento sustenta la intrigante idea de que ser¨ªa posible comprimir las burbujas tan violentamente que sus mol¨¦culas de vapor se calentasen hasta temperaturas de varios millones de grados. El fen¨®meno de la implosi¨®n de burbujas, denominado sonoluminiscencia porque emite un destello de luz al colapsar la burbuja, se ha estudiado cada vez m¨¢s desde que se descubri¨® en 1934.

Seg¨²n alg¨²n c¨¢lculo, algunos electrones alcanzan m¨¢s de 140.000 grados

En 2002, unos cient¨ªficos que hicieron un experimento en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE UU) incluso afirmaron haber usado la t¨¦cnica para fusionar ¨¢tomos de hidr¨®geno y crear helio, el proceso de fusi¨®n nuclear que hace brillar las estrellas. En el experimento no se midi¨® la temperatura de la burbuja, sino que se detectaron los subproductos de la fusi¨®n.

Los cient¨ªficos de Oak Ridge explicaron que cada r¨¢faga gener¨® s¨®lo una min¨²scula cantidad de energ¨ªa, pero especulaban que igual podr¨ªa desarrollarse este enfoque como fuente de energ¨ªa. La mayor¨ªa de los investigadores se mostraron esc¨¦pticos al respecto porque el experimento no se hab¨ªa logrado reproducir en otro laboratorio, pero poco a poco el concepto pareci¨® m¨¢s plausible.

Los ¨²ltimos resultados, presentados recientemente en la revista Nature, no muestran indicios de fusi¨®n. Pero Suslick y David J. Flannigan aportan indicios sugerentes de que estas burbujas pueden alcanzar temperaturas suficientemente altas para que se produzca fusi¨®n.

En el experimento, ellos crearon una ¨²nica burbuja en un recipiente de ¨¢cido sulf¨²rico y observaron c¨®mo las ondas ac¨²sticas por encima de los 18.000 ciclos por segundos produc¨ªan resonancia en el l¨ªquido, haciendo que las burbujas crecieran y colapsaran una y otra vez. El ¨¢cido sulf¨²rico tiene una presi¨®n de vapor inferior a la del agua -que se hab¨ªa utilizado en la mayor¨ªa de los experimentos previos de sonoluminiscencia- haciendo que la burbuja colapse m¨¢s r¨¢pidamente y produzca destellos 3.000 veces m¨¢s brillantes que los observados en ensayos anteriores.

El ¨¢cido sulf¨²rico conten¨ªa trazas de argon, que emite luz de colores espec¨ªficos al colapsar la burbuja y esto permiti¨® que los investigadores determinaran la temperatura. Suslick y Flannigan tambi¨¦n detectaron colores indicadores de ¨¢tomos que perd¨ªan algunos de sus electrones, formando plasma, estado de la materia que es un requisito para que se produzca la fusi¨®n nuclear.

"Creo que es un avance significativo", dice Lawrence A. Crum (Universidad de Washington). Para formar algunos ¨¢tomos cargados como los observados en el experimento de Illinois, explica este experto, al menos algunos electrones arrancados del centro de la burbuja tendr¨ªan una temperatura efectiva superior a 140.000 grados cent¨ªgrados.

Suslick est¨¢ de acuerdo: algunos electrones alcanzar¨ªan tal energ¨ªa, pero afirma que la temperatura global -la media de energ¨ªa de todos los electrones- podr¨ªa no haber sido tan alta. Su hallazgo, a?ade, no demuestra o contradice los resultados del controvertido experimento de Oak Ridge, que se hizo de modo muy diferente, con acetona, que tiene una presi¨®n del vapor superior, y con ondas ac¨²sticas mucho m¨¢s fuertes. "?Conducir¨¢ ¨¦sto a generadores de fusi¨®n de sobremesa?", se plantea Suslick. "Por ahora no puedo contestar s¨ª o no".

El ¨²nico intento conocido de reproducir el experimento de Oak Ridge fue realizado por Seth Putterman (Universidad de California en Los Angeles) con una inusual financiaci¨®n: 70.000 d¨®lares que pag¨® la cadena de televisi¨®n BBC para incluirlo en su serie Horizonte. Pero el experimento no mostr¨® indicios de neutrones generados por fusi¨®n.

Rusi P. Taleyarkhan, l¨ªder del experimento de Oak Ridge, explica que hubo diferencias notables entre su configuraci¨®n experimental, con un coste pr¨®ximo al mill¨®n de d¨®lares, y la de Putterman. ?ste afirma que el Departamento de Defensa planea invertir 800.000 d¨®lares para diferentes grupos, en un esfuerzo importante por repetir el experimento original.

? The New York Times