Un equipo de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) acaba de romper un techo que parecía intocable. Durante más de un siglo, el cobre y la plata marcaron el límite de la conductividad térmica en metales. Nadie había logrado superarlo de forma experimental. Hasta ahora. Los investigadores sintetizaron el θ-TaN, una fase metálica del nitruro de tántalo que conduce el calor a unos 1,100 W/m·K, casi tres veces más que el cobre, que ronda los 400. El hallazgo se publicó en Science y ya tiene una patente registrada por la propia UCLA.
Durante décadas, el θ-TaN existió solo en el papel. Los cálculos predecían que podía alcanzar valores cercanos a los del diamante, pero sintetizarlo requería presiones de varios gigapascales y temperaturas extremas. Los intentos previos producían polvos policristalinos con defectos que arruinaban su desempeño. El equipo de Yongjie Hu encontró un atajo: usó sodio metálico como fundente y agente reductor, lo que les permitió obtener cristales de entre 10 y 100 micrómetros a presión ambiente, sin necesidad de condiciones extremas. Una ruta más simple, más escalable.
Lo que hace especial al θ-TaN no es solo su número. Es cómo logra ese número. En metales convencionales, los electrones transportan el calor, pero chocan con los fonones —las vibraciones de la red cristalina— y pierden eficiencia. En este material, las interacciones electrón-fonón son extremadamente débiles. A eso se suma una banda de fonones con una brecha amplia entre las ramas acústica y óptica, y un fenómeno llamado “phonon bunching” que reduce la dispersión interna. Todo ese cóctel permite que el calor fluya con una fluidez inusual para un metal. El tántalo, además, es casi monoisotópico, lo que elimina otro obstáculo clásico: la dispersión por diferencias de masa atómica.
El cobre concentra alrededor del 30% del mercado de materiales térmicos y es el estándar en disipadores, chips, servidores y aceleradores de IA. Cada vez que un centro de datos escala su capacidad de cómputo, el calor se convierte en el cuello de botella. Los sistemas de refrigeración crecen en tamaño y costo. El θ-TaN, si logra producirse a escala industrial, podría reducir esa dependencia y abrir la puerta a disipadores más compactos y eficientes. No es un cambio menor en un mundo donde la densidad de potencia de los racks de datos ya coquetea con los 300 kilovatios.
La investigación contó con financiamiento del Departamento de Energía de Estados Unidos y de la National Science Foundation. Participaron instalaciones como el Advanced Photon Source de Argonne y el Lawrence Berkeley National Laboratory. La autoría principal recae en Suixuan Li, Chuanjin Su y Zihao Qin, con Yongjie Hu como coordinador. El estudio también involucró a investigadores de la Universidad de Tohoku, en Japón.
Hay señales de que el interés industrial no se quedó en el laboratorio. El trabajo recibió el premio Ekeberg 2026, un reconocimiento que se otorga a investigaciones destacadas en el campo de los metales refractarios. Y el verano trajo otro avance: un grupo de la Universidad de Texas en Austin reportó una ruta de síntesis que produce granos micrométricos de θ-TaN con conductividad superior a 100 W/m·K a presión ambiente, un paso hacia la producción escalable. La propia UCLA ya registró la patente del material para aplicaciones de gestión térmica y electrónica.
Todavía falta camino. La síntesis a gran escala, la estabilidad de la fase metaestable, la compatibilidad con procesos de microelectrónica y el costo de integración son preguntas abiertas. Nada de eso invalida el descubrimiento. Por primera vez en un siglo, existe un metal que desafía el reinado del cobre en la conducción del calor. Y eso, en un mundo que depende cada vez más de la inteligencia artificial y la computación de alto rendimiento, es una noticia que la industria no puede ignorar.
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