Suenan a ciencia ficción, a un reloj que llevarían en Star Trek para viajar a otras dimensiones y otros tiempos. Pero los cristales de tiempo son un objeto real… Buen, no se trata de un objeto, más bien son una fase única de la materia en la que las partículas exhiben un movimiento perpetuo y rítmico en su estado de menor energía, repitiéndose en el tiempo en lugar del espacio. A diferencia de los cristales tradicionales que repiten patrones en el espacio, los cristales de tiempo repiten estos patrones, pero (como su nombre indica) en el tiempo. Son, en pocas palabras, se trata de un ciclo infinito, sin baterías.

Y ahora, por primera vez, un equipo de científicos ha conseguido hacer que estos cristales sean visibles. Las celdas de vidrio llenas de cristales líquidos responden a la luz para hacer visibles a simple vista los primeros cristales de tiempo, incluso si se pudiera obtener una mejor visión con aumento.

Los cristales de tiempo anteriores han sido en su mayoría curiosidades, pero sus creadores, liderados por Hanqing Zhao, afirman que podrían usarse para almacenar datos de forma más eficiente o crear marcas de agua prácticamente infalsificables. Los resultados se han publicado en Nature.

“El gran paso, tras años de investigación – explica Zhao en un comunicado -, es que ahora pueden observarse directamente con un microscopio e incluso, en condiciones especiales, a simple vista”.

Los cristales líquidos se han vuelto omnipresentes en las pantallas de los teléfonos inteligentes, por lo que un conjunto de cristales a rayas que se mueven bajo la influencia de la luz podría no parecer tan extraordinario. Sin embargo, el equipo de Zhao compara la forma en que mantienen un movimiento regular durante horas con la de un reloj que gira sin cesar.

“Todo nace de la nada – añade el coautor Ivan Smalyukh -. Basta con encender una luz, y surge todo este mundo de cristales de tiempo”.

El concepto de cristales de tiempo fue propuesto en 2012 por el premio Nobel Frank Wilczek. Zhao y Smalyukh aprovecharon el hecho de que las moléculas que componen los cristales líquidos forman torsiones o dobleces al comprimirse adecuadamente, que luego pueden comportarse como átomos individuales, creando cristales de tiempo a una escala mucho mayor.

“Estas torsiones existen y no se pueden eliminar fácilmente – afirma Smalyukh -. Se comportan como partículas y comienzan a interactuar entre sí”.

Para hacerlos visibles, el equipo de Zhao disolvió cristales líquidos en tolueno y los colocó entre vidrios que habían recubierto con tinte. Al exponerlos a luz azul, las moléculas del tinte se reorganizaron, comprimiendo los cristales líquidos, creando una multitud de dobleces que luego comenzaron a interactuar entre sí. La luz ni siquiera necesitaba ser un láser, simplemente polarizada linealmente.

Una cosa es que los patrones se repitan en el tiempo de forma relativamente simple, como las olas que se deslizan sobre las profundidades del océano; lo que observaron los autores fue algo muy distinto. Compararon el comportamiento de las dobleces con una danza de regencia, donde las parejas se forman, se separan, deambulan entre otras y se reúnen una y otra vez. De hecho, los fallos en su estructura son tan complejos que es difícil repararlas, incluso cuando los científicos lo intentaron modificando la temperatura.

“Esa es la belleza de este cristal del tiempo - concluye Smalyukh -. Simplemente, se crean condiciones que no son tan especiales. Se enciende una luz, y todo sucede”.