Ni sólido, ni líquido, ni gas: el plasma, el estado de la materia del Sol que usas a diario sin saberlo

El plasma es el estado de la materia más abundante del universo, el que mantiene encendido al Sol y dibuja auroras en el cielo. Aunque suene lejano, convive contigo todos los días.

El estado dominante del universo: energía, luz y plasma.
El estado dominante del universo: energía, luz y plasma.

Durante décadas, la materia se explicó en solo 3 estados: sólido, líquido y gaseoso. Una explicación suficiente para describir el hielo, el agua o el aire, pero incompleta. Afuera quedaba el cuarto estado que, paradójicamente, es el estado más abundante del universo. El gran olvidado porque no suele aparecer en condiciones cotidianas... o eso creíamos.

Desde estrellas hasta el gas que llena el espacio entre galaxias, la mayor parte de la materia visible del universo se encuentra en estado de plasma.

El plasma surge cuando un gas recibe tanta energía que sus átomos ya no pueden mantenerse intactos. Los electrones se liberan, los átomos se convierten en iones y la materia deja de ser eléctricamente neutra. A partir de ahí, ya no responde solo a la temperatura o la presión, sino también a campos eléctricos y magnéticos. Por eso el plasma es materia eléctricamente activa.

Este comportamiento lo hace distinto a todo lo demás. No tiene forma fija como un sólido, no fluye pasivamente como un líquido y no se expande de manera indiferente como un gas. El plasma conduce electricidad, emite luz y se mueve de formas complejas, muchas veces impredecibles. Es un estado donde la energía manda y la electricidad se vuelve protagonista.

El ejemplo más cercano — y a la vez más extremo — de plasma es el Sol. Allí las temperaturas son tan altas que ningún átomo puede permanecer completo. No existen sólidos, líquidos ni gases en el sentido clásico. Todo está ionizado. El Sol es, en esencia, una enorme esfera de plasma sostenida por un delicado equilibrio entre la gravedad y la energía que libera.

Una bola de plasma muestra cómo los gases ionizados responden a campos eléctricos; al acercar la mano, el campo se modifica y los filamentos se reorganizan.
Una bola de plasma muestra cómo los gases ionizados responden a campos eléctricos; al acercar la mano, el campo se modifica y los filamentos se reorganizan.

Gracias a ese plasma, el Sol puede emitir luz y energía de manera constante, sostener intensos campos magnéticos y producir explosiones que viajan millones de kilómetros por el espacio. Pero lo más sorprendente es que este estado de la materia no se quedó atrapado en el corazón de las estrellas. De alguna forma, el plasma encontró la manera de mudarse del Sol… a nuestra vida diaria.

El plasma que sí tocas (aunque no lo notes)

El plasma comenzó a observarse a finales del siglo XIX, mucho antes de que supiéramos cómo nombrarlo. En 1879, William Crookes notó que algunos gases sometidos a descargas eléctricas dentro de tubos de vacío se comportaban de forma "extraña". Los llamó materia radiante, porque parecían escapar a las 3 categorías conocidas de la época.

En 1928, Irving Langmuir entendió que esos gases ionizados se comportaban como un fluido colectivo de partículas cargadas, sensible a campos eléctricos y magnéticos. Ese comportamiento le recordó al plasma sanguíneo y así quedó bautizado el nuevo estado de la materia. Pero, durante mucho tiempo, el plasma pareció un estado exclusivo de entornos extremos como estrellas y laboratorios.

Cada vez que una corriente eléctrica atraviesa un gas, los electrones se aceleran, chocan con los átomos y los ionizan. En ese instante aparece el plasma.

Sin embargo, en cuanto aprendimos a producirlo y controlarlo, empezó a colarse en la vida diaria. No llegó de golpe, sino sutil, camuflado de tecnología. Cada vez que una corriente eléctrica atraviesa un gas, los electrones se aceleran, chocan con los átomos y los ionizan. En ese instante aparece el plasma. Y la física que gobierna al Sol es aplicada a escalas humanas.

Las lámparas fluorescentes y los tubos de neón funcionan así. No iluminan porque algo se queme o se caliente para brillar, sino porque el gas ionizado emite luz al reorganizar su energía; pero el uso del plasma no se limita a la iluminación.

En procesos industriales de alta energía, el plasma se utiliza para trabajar y cortar metales con gran precisión.
En procesos industriales de alta energía, el plasma se utiliza para trabajar y cortar metales con gran precisión.

También apareció en ciertos tipos de pantallas, usadas sobre todo en televisores grandes, muy populares entre finales de los 90 y la década de 2000. En la industria, se utiliza para modificar superficies a escala microscópica, cambiar propiedades químicas, mejorar la adherencia de materiales o limpiar sin recurrir a solventes agresivos.

En la medicina, el plasma se emplea en técnicas de esterilización avanzada, por su capacidad para inactivar microorganismos sin comprometer instrumentos sensibles al calor. Además, se investiga y utiliza en tratamientos que requieren extrema precisión, como la cicatrización de tejidos o la eliminación selectiva de células, aprovechando su interacción controlada con la materia viva.

Auroras, relámpagos y el cielo electrificado

Los rayos son canales de plasma en estado puro: aire ionizado por una descarga eléctrica intensa. Duran apenas fracciones de segundo, pero alcanzan temperaturas enormes y liberan energía suficiente para transformar momentáneamente la atmósfera.

Más arriba, entre unos 60 y 1,000 km de altura, la ionosfera — una región de la atmósfera parcialmente ionizada por la radiación solar — permite la propagación de ondas de radio y participa en la formación de auroras. Cuando el viento solar interactúa con el campo magnético terrestre, ese plasma tenue responde con luz y movimiento. Y ahí, la atmósfera deja de ser solo aire.

Ciencia a futuro

Hoy, el plasma es una de las grandes fronteras científicas. La investigación en fusión nuclear busca reproducir, de forma controlada, procesos similares a los que ocurren en las estrellas para generar energía limpia. A eso se suman la exploración espacial, la física de materiales y el desarrollo de nuevas tecnologías médicas, donde comprender y dominar el comportamiento del plasma es clave.

El plasma permite romper enlaces, eliminar contaminantes o activar superficies sin necesidad de altas temperaturas. Esa capacidad de interactuar con la materia de forma precisa, sin dañar el material base, lo vuelve especialmente valioso en la fabricación de componentes electrónicos, en la industria aeroespacial y en la producción de dispositivos delicados.

Así, entender el plasma no es solo entender al Sol, es comprender la física que sostiene gran parte de la tecnología moderna. El plasma no es el cuarto estado de la materia por casualidad. Es el estado donde la energía y la materia dejan de comportarse con calma. Y aunque nazca en el corazón de las estrellas, hace tiempo que se mudó — silencioso — a nuestra vida diaria.