I fisici hanno scoperto come far ruotare le molecole all'interno di goccioline di elio liquido usando una centrifuga ottica personalizzata, che è esattamente figo e leggermente assurdo quanto sembra. Il team, guidato da ricercatori dell'Università della British Columbia (UBC) con l'aiuto dell'Università di Friburgo, riporta la prima rotazione controllata con successo di una molecola all'interno di un superfluido — uno stato di materia senza attrito che scorre senza viscosità, fondamentalmente il modo in cui l'universo si mette in mostra.

La centrifuga ottica funziona sparando impulsi laser rotanti su molecole incorporate in nanogocce di elio. Ma a differenza dei gas, dove questo trucco è già stato fatto, i superfluidi oppongono resistenza perché le molecole disciolte si incrostano con gli atomi circostanti. Per risolvere il problema, i ricercatori hanno drogato le gocce con dimeri di ossido nitrico e introdotto un breve ritardo tra gli impulsi laser, creando una rotazione più lenta e costante che ha reso le molecole più cooperative — quella che chiamano una migliore 'filabilità'.

"Controllare la rotazione di una molecola disciolta in qualsiasi fluido è una sfida," ha detto il Dr. Valery Milner, professore associato all'UBC e autore dell'articolo. "Immagina di fare una palla di neve: è molto facile muoverla quando è piccola, ma diventa sempre più difficile man mano che altra neve vi si attacca." Fortunatamente, in questo esperimento non è stata danneggiata alcuna neve — solo un sacco di laser ed elio liquido a temperature vicine allo zero assoluto.

Il lavoro, pubblicato su Physical Review Letters, ora permette ai ricercatori di regolare direttamente sia la direzione che la velocità di rotazione di una molecola, aprendo una nuova finestra su come le molecole interagiscono con il loro ambiente quantistico. Il team prevede di variare la frequenza di rotazione per trovare un punto critico in cui la superfluidità crolla — perché anche la materia senza attrito ha i suoi limiti. La ricerca è stata finanziata dal Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, dalla Canada Foundation for Innovation e dal BC Knowledge Development Fund.