Este intrincado laberinto conecta los puntos en las superficies de cuasicristales
Este laberinto de rizos dentados parece sacado del libro de rompecabezas más difícil del mundo. ¿Qué tan rápido crees que puedes resolverlo?
¿Estancado? No te preocupes. En realidad, es más bien un puzle de unir los puntos.
El laberíntico camino negro es la ruta más corta que no se cruza para conectar cada punto en una superficie caleidoscópica "cuasicristalina", informan los investigadores el 10 de julio en Physical Review X.
Shobhna Singh, física teórica en la Universidad de Cardiff en Gales y sus colegas examinaron un tipo de patrón conocido como teselado de Ammann-Beenker, que llena un espacio bidimensional usando baldosas cuadradas y romboidales. Al igual que algunas imágenes de caleidoscopio, los teselados de Amman-Beenker están organizados pero el patrón no se repite regularmente. Los átomos en ciertos tipos de cuasicristales - estructuras químicas ordenadas pero no repetitivas - adoptan una geometría similar (SN: 10/5/11).
Los investigadores encontraron un camino que toca cada vértice en un teselado de Amman-Beenker, sin cruzarse, antes de terminar de vuelta donde comenzó. Llamados ciclos hamiltonianos, estas trayectorias forman un bucle cerrado que se puede seguir sin levantar el dedo.
Resolver un ciclo hamiltoniano para incluso un solo tipo de teselado no es tarea fácil. Pero este ciclo en particular, y posiblemente otros, podrían ayudar a abordar desafíos científicos. Por ejemplo, podría hacer que ciertos cuasicristales sean catalizadores más eficientes, sustancias que reducen la energía necesaria para una reacción química. En teoría, si las moléculas involucradas en la reacción se dispusieran a lo largo del camino hamiltoniano de dicho cuasicristal, podrían unirse a la superficie con máxima eficiencia.
En el futuro, el equipo buscará ciclos hamiltonianos en otros tipos de teselados, dice Singh. También están buscando nuevas formas de aplicar su ciclo hamiltoniano a desafíos existentes. "La aplicación más interesante podría ser una que no hayamos pensado todavía".
