Obviamente cuando hablo de estados de la materia me refiero a los comunes sólido, líquido y gaseoso. De momento no conozco ninguna escuela donde enseñen plasmas y superfluidos.

Sin embargo, si nos detenemos a pensar en otros fenómenos “cotidianos” notaremos que algo no cuadra. Por ejemplo, el agua del circuito de refrigeración de un automóvil puede encontrase a más de 100ºC y seguir en fase líquida.

La explicación está en que para que se produzca un cambio de fase deben darse unas determinadas condiciones de presión y temperatura.

Básicamente se obtienen de aplicar las condiciones de equilibrio para dos subsistemas en contacto térmico, mecánico y material.

Por ejemplo, dado que la presión en lo alto del Everest es aproximadamente un tercio de la presión atmosférica a nivel del mar, el agua comienza a hervir en torno a los 80ºC en la cumbre.

Es esta dependencia con la presión lo que hace que sea posible enfriar aportando calor, algo aparentemente contradictorio, pues se tiende a relacionar el aumento de temperatura con el aumento de energía.

Imaginemos un recipiente como el de la figura, al cual le añadimos un líquido que llamaremos refrigerante. Si conseguimos que la presión en el exterior sea suficientemente baja (menor que la presión del refrigerante líquido) el refrigerante comenzará a evaporarse, tomando para ello energía del entorno necesaria (calor latente). En el momento en que la presión del vapor iguale a la del líquido la vaporización se detendrá.

Conectemos  este sistema con otro recipiente, en cuyo interior tenemos un líquido (llamado absorbente) con la propiedad de que una vez el vapor de refrigerante entre en contacto con su superficie, el vapor sea absorbido.

Es decir, queremos que el absorbente presente una alta afinidad con el refrigerante. El caso típico de par refrigerante-absorbente suele ser amoniaco (NH3) y agua o bromuro de litio (LiBr) y agua.

Si inicialmente la presión en el interior del tubo que conecta ambos recipientes es lo suficientemente baja, el refrigerante comenzará a liberar vapor (absorbiendo calor). Este vapor recorrerá el tubo de unión hasta ser disuelto en el absorbente en un proceso que libera calor.

Una vez el absorbente se halla saturado, el vapor de refrigerante comenzará a acumularse en el tubo, aumentando la presión e impidiendo que se libere más vapor del refrigerante líquido.

Estoy suponiendo que hay refrigerante suficiente como para que la absorción sólo se detenga por saturación. Obviamente si no quedase refrigerante la absorción se detendría.

Llegados a la saturación, podemos invertir el proceso aplicando calor al recipiente del absorbente saturado. Éste, al recibir calor empezará a desprender el vapor anteriormente absorbido. Si además extraemos calor del recipiente refrigerante, obtenemos una licuación del vapor. De este modo ya tenemos preparado el sistema para iniciar una nueva refrigeración.

Todo este proceso se conoce como refrigeración por absorción. El ejemplo aquí descrito es sólo un esquema sencillo, basado en un proceso discreto:

Primero se extrae calor gracias al flujo de vapor desde el refrigerante hasta el absorbente, el cuál llega a saturarse. (Evaporación-absorción).

Después se aporta calor al absorbente para que devuelva el vapor al recipiente con refrigerante. (Generación-condensación).

En cambio, a la hora de aplicarlo a la industria (por ejemplo en el sector de la tecnología del Frío Solar), se emplea un proceso continuo en el que las mezclas vapor+líquido fluyen por un circuito cerrado de válvulas, bombas, evaporadores, absorbedores, generadores y condensadores.

Enviar información privada y claves de acceso a alguna web a través del navegador es, actualmente, uno los hábitos más comunes de cualquier internauta. Sin embargo, ¿cuantos de vosotros os habéis detenido a pensar si ese intercambio de información será seguro? ¿No habrá alguien capaz de obtener vuestras claves y acceder no solo a vuestro correo electrónico, si no a vuestras cuentas bancarias, y todo ello sin moverse de una silla?

La respuesta es obvia. NO. Si la web utilizada es de fiar, nadie podrá obtener fraudulentamente vuestra información mediante hackeo de los datos que intercambiáis con vuestro proveedor de servicios de internet o con esa página tan guarra de Tailandia. Y, el que esto sea posible, es gracias a varios genios matemáticos del Siglo XX y a lo que se conoce como Criptografía de Clave Pública.

Desde muy pronto en la historia de la humanidad ha existido la necesidad de enviar mensajes sin que ninguna otra persona que no fueran emisor y receptor pudiesen comprender la información contenida en ellos. Ya lo intentó de manera primitiva el imperio romano con el cifrado Caesar, desarrollado por Julio Cesar; o, de manera mucho más elaborada, el tercer Reich alemán con la llamada máquina Enigma. Sin embargo, y pese a que durante toda la historia se persiguió el objetivo del mensaje indescifrable, no fue hasta la segunda mitad del Siglo XX que, con el desarrollo de la informática, se vio la necesidad de sistemas mucho más complejos cuyo descifrado no dependiese únicamente de acertar una combinación entre miles.

Concretamente, el cifrado de clave publica nació de la necesidad de autentificar indudablemente una identidad en el interior del canal de transmisión.

La idea tras este tipo de codificado reside en lo que se conoce como función trampa, una función matemática que es sencilla de calcular en un sentido pero que es endiabladamente difícil en sentido inverso… a menos que se conozca la trampa. Un ejemplo sencillo es la multiplicación de dos números primos. Multiplicar ambos es sencillo, sin embargo, dado el resultado, conocer de que dos números proviene es complicadisimo, a menos que se conozca uno de los dos números, claro.

Es decir, a la hora de descifrar por completo el mensaje necesitamos dos claves, el resultado de la operación y uno de los dos números primos. En el lenguaje de la criptografía, hablamos de clave pública y clave privada.

Esta estratagema, este juego con los números, permite una seguridad absoluta en el envío de información. Imaginemos que deseamos hacer loguin en la web de nuestro banco y poder darle información sobre una transferencia bancaria. Para ello el servidor de la entidad bancaria nos enviará su clave pública, a la que todo el mundo puede acceder sin problema. Nosotros cifraremos nuestros datos con esa clave y, aquí viene lo bueno, sólo se podrán descifrar con la clave privada correspondiente… ¡que solo tiene el banco! Hemos conseguido pues, la seguridad completa de que nadie se hará con nuestro número de cuenta por el camino.

Así mismo, este sistema de cifrado también nos permite asegurar nuestra identidad mediante lo que se conoce como firma digital (y que, por ejemplo, el DNI electrónico español implementa). En esta situación se opera de manera distinta al ejemplo anterior. Ahora, ciframos los datos a enviar con nuestra clave privada de manera que cualquiera puede descifrarlos con nuestra clave pública (que es eso… pública). Si bien en este caso los datos no son privados, lo que hemos conseguido es asegurar nuestra identidad, porque nadie más puede cifrar lo que enviemos de la misma manera al no disponer de la clave privada.

Como veis, el éxito de este tipo de cifrado reside en la imposibilidad de resolver la función trampa sin la posesión de ambas claves. Por tanto, al final, todo depende de qué función escojamos. Actualmente, uno de los algoritmos de cifrado de clave pública más utilizados es el que se conoce como algoritmo RSA, el cual utiliza una excelente propiedad de lo números primos para generar la función trampa y se vale del hecho de que el hombre sólo conoce un algoritmo que permita realizar la inversa de la función sin conocer la trampa, el cual es endiabladamente lento y consume demasiado tiempo de cálculo como para que el descifrado de este algoritmo sea viable.

Así pues, una vez más y aunque muchos se empeñen en negarlo, la ciencia asoma por cada uno de los rincones de nuestra vida cotidiana y hace posible lo imposible