Según informó la Fundación BBVA este martes, se trata de un “sorprendente hallazgo” que, a juicio del jurado, “ha abierto nuevas sendas científicas en el campo de la física, que han revelado la existencia de nuevas fases de la materia y maneras de manipular sus propiedades”.

A este respecto, según Fundación BBVA las características de estos elementos pueden servir no solo para desarrollar una nueva generación de dispositivos electrónicos “más rápidos y eficientes”, sino que incluso pueden contribuir a la creación de ordenadores cuánticos.

Kane y Mele predijeron su existencia en 2005 al entender que la clasificación entre materiales metálicos que conducen la electricidad y aislantes que no lo hacen, “falla al no contemplar los aislantes topológicos, cuya existencia fue confirmada experimentalmente poco después”.

Una observación experimental que "ha sacado a la luz multitud de materiales que son aislantes topológicos”, según BBVA, entidad para la cual el estudio de sus propiedades y de sus potenciales aplicaciones “es ahora un área en plena explosión de actividad”.

Según el acta del jurado, el “sorprendente descubrimiento” demuestra la existencia de “nuevas fases de la materia y de formas de manipular sus propiedades”.

“Es más, los principios básicos en que se sustentan los aislantes topológicos tienen implicaciones importantes más allá de la física de la materia condensada, por ejemplo en la generación de dispositivos fotónicos y electrónicos eficientes, o para el procesado de información cuántica”, insistió.

Ambos investigadores trabajan en la Universidad de Pensilvania y el germen de su hallazgo fue el descubrimiento, en 2004, de las propiedades del grafeno como lámina de solo un átomo de espesor.

Según explicó Mele al conocer el fallo del premio, tras investigarlo se dieron cuenta de que el grafeno no era ni aislante ni conductor eléctrico, sino que estaba “en un punto crítico entre los dos estados”.

En 2006 propusieron la construcción de un material “real” que fuera aislante topológico y un año después un laboratorio logró una combinación de mercurio y telurio pero, al igual que el grafeno, era “bidimensional”, con un solo átomo de grosor.

Por ello, la “verdadera explosión” del área llegó en la década siguiente, con el descubrimiento de que existen en la naturaleza aislantes topológicos tridimensionales como el telururo de cadmio, compuesto cristalino que se usa en la fabricación de células madre.

“Al principio pensábamos que los aislantes topológicos solo podían darse a escalas de energía demasiado pequeñas para ser útiles, pero después nos dimos cuenta de que también era posible en materiales tridimensionales y a escalas accesibles”, precisó Mele, para quien este fenómeno “no es algo raro o excepcional en la naturaleza, sino que hasta entonces nadie se había hecho esta pregunta ni la había buscado”.

Entre las cualidades de este tipo de materiales, el jurado subrayó que la conductividad en su superficie es “robusta en sentido fundamental”, por lo que los materiales topológicos no se ven afectados por la presencia de impurezas o “perturbaciones” que sí interfieren en los conductores convencionales.

“Hemos aportado una paleta de nuevos materiales, y cuando le das esto a personas inteligentes, hacen cosas inteligentes con ellas. Si pudiera viajar en una máquina del tiempo a dentro de 50 años, me encantaría saber qué tipo de dispositivos se han desarrollado gracias a esta investigación básica sobre la materia”, reconoció.

Por su parte, Kane admitió que si hubiera investigado “pensando en la posible utilidad a corto plazo, jamás hubiera descubierto los aislantes topológicos”.