A veces se publican ideas sencillas en revistas como Nature y surge la pregunta de por qué nadie lo hizo antes. El tensor de piezogiración óptica es de cuarto rango (tiene cuatro índices) y fue propuesto en 1964 por Aizu. Se ha estudiado en muchos materiales, incluyendo el sulfuro de plata y galio (AgGaS₂), publicado por Hobden en Nature en 1967. Sorprende que hasta ahora no se haya propuesto estudiar un caso particular de segundo rango, el tensor axial de piezoquiralidad. En 2026 se publica en Nature la observación de la piezoquiralidad estructural en AgGaS₂, cuyo cristal es aquiral, pero que se vuelve quiral (con dos geometrías enantiomorfas) bajo una deformación mecánica. A nivel instrumental todo estaba listo hace décadas, pero faltaba una pieza, una idea feliz, interpretar la estructura cristalina de AgGaS₂ como compuesta de dos subestructuras de quiralidades opuestas que una deformación mecánica pueda separar. Con esta idea, usando instrumentación estándar, con medidas a solo dos frecuencias (633 nm y 808 nm) se logra una publicación en Nature. Todo ello con una falsa apariencia de extrema sencillez.

Por supuesto, que el descubrimiento pudiera haberse realizado en 2016, o incluso en 1996, no le quita mérito. La metodología usada ya estaba disponible en 1996: aplicación controlada de esfuerzos uniaxiales, polarimetría sensible, separación de actividad óptica y birrefringenciam, modelos electrónicos de la respuesta y conocimiento teórico sobre los tensores de piezogiración para todos los grupos cristalográficos. Por ello el artículo ofrece muchas más cosas, sobre todo desde el punto de vista teórico. Destaca una base de datos de más de 46 000 materiales piezoquirales clasificados por simetría (piezochiral.org). De hecho, el material elegido para los experimentos, AgGaS₂, es un material de libro de texto, ideal para este problema, pues su piezoquiralidad muestra una linealidad extraordinaria.

El artículo es Z. Zeng, …, A. Cavalleri, P. G. Radaelli, «The piezochiral effect,» Nature (29 Jul 2026), doi: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10845-5. Por cierto, estos autores publicaron en Science un fenómeno similar (la quiralidad fotoinducida) en fosfato de boro cristalino, Z. Zeng, …, P. G. Radaelli, A. Cavalleri, «Photo-induced chirality in a nonchiral crystal,» Science 387: 431-436 (23 Jan 2025), doi: https://doi.org/10.1126/science.adr4713. También he citado a Kêitsiro Aizu, «Ferroelectric Transformations of Tensorial Properties in Regular Ferroelectrics,» Phys. Rev. 133: A1350 (1964), doi: https://doi.org/10.1103/PhysRev.133.A1350; M. V. Hobden, «Optical Activity in a Non-enantiomorphous Crystal Silver Gallium Sulphide,» Nature 216: 678 (1967), doi: https://doi.org/10.1038/216678a0; B. Koopmans, P. Etchegoin, …, M. Cardona, «A quantitative study of the piezooptical activity in GaAs,» Solid State Communications 97: 261-266 (1996), doi: https://doi.org/10.1016/0038-1098(95)00572-2.

La quiralidad es un pseudoescalar que cambia de signo bajo inversión espacial (el reflejo en un espejo de tu mano derecha es una mano izquierda). A diferencia de la polarización eléctrica o de la magnetización, la quiralidad no tiene asociado un campo conjugado que permita inducirla y cambiarla de forma controlada (de dextrógira a levógira y viceversa). El artículo introduce el efecto piezoquiral, definido por el acoplamiento lineal C = T:ε = T_ijε_ij, donde C es la quiralidad inducida, ε es el tensor de deformación y T es un pseudotensor piezoquiral que es impar bajo inversión espacial. El análisis de los 32 grupos puntuales cristalográficos distingue 11 grupos centrosimétricos, 11 grupos quirales piezoquirales, 4 grupos aquirales con respuesta lineal y 6 con respuesta dominante de orden superior. El sulfuro de plata y galio (AgGaS₂) tiene como grupo puntual (); en dicho caso, C = θ (ε_xx − ε_yy), que significa que cambiar de compresión a tracción, o rotar la deformación entre los ejes x e y, invierte el signo de la quiralidad (como ilustra la figura).

El trabajo presenta una parte teórica, que combina teoría de grupos con cálculos de primeros principios (ab initio) con DFT (density functional theory) y VASP (Vienna Ab initio Simulation Package), y una parte experimental, que usa polarimetría óptica bajo deformación. El análisis teórico muestra que, para AgGaS₂, el grupo (C=0) cambia a bajo deformaciones ε_xx y ε_yy. La DFT predice que una deformación entre (−0.02 %) y (+0.02 %) descompensa las subestructuras y genera un parámetro quiral neto del orden de 5 × 10⁻⁴, con signo opuesto para deformaciones aplicadas a lo largo de los ejes x e y.

En los experimentos se emplean láminas (001) de AgGaS₂ de 200 µm, cortadas en tiras de (2.5 × 0.5) mm, una celda de deformación uniaxial y pulsos de 808 nm enfocados a unos 30 µm; se mide la rotación de la polarización para un barrido completo de (360°), cuya media angular elimina en primer orden la contribución periódica de la birrefringencia lineal. Repiten además el experimento a 633 nm y utilizan CaF₂ centrosimétrico como control negativo. Los experimentos se ajustan casi a la perfección a las predicciones teóricas con DFT. Se reproducen las tres firmas experimentales esperadas: la potencia rotatoria crece de forma lineal con la deformación, cambia de signo al pasar de compresión a tracción y vuelve a invertirlo al intercambiar los ejes cristalográficos. Una deformación del 0.02 % produce una actividad óptica cercana al 10 % de la del α-cuarzo; la amplitud máxima observada fue de 5.05 °/cm. Las barras de error error estándar de la media son inferiores al 1 % de esa amplitud y dos barridos independientes discrepan en solo un 1 %. Quizás se hayan en falta pruebas de significación estadística convencionales (y al menos los valores p obtenidos). A pesar de ello, los resultados están en muy buen acuerdo con las simulaciones de la propagación, actividad óptica y birrefringencia. Además, se usó CaF₂ como control experimental.

En resumen, a la piezoelectricidad y al piezomagnetismo se les une la piezoquiralidad. Se puede inducir y revertir usando deformaciones mecánicas, convirtiendo un cristal aquiral en uno ópticamente activo con quiralidad dextrógira o levógira seleccionable. Pero se echa en falta una caracterización más rigurosa y profunda del fenómeno (quizás las prisas por la prioridad llevaron a una experimentación de mínimos, que los revisores no exigieron completar, aunque uno sugirió que era necesario hacerlo). Por supuesto, habrá que estudiar el fenómeno en otros materiales (para ello la base de datos de los autores será clave). Y seguro que te preguntas, y esto para qué sirve. Los autores proponen muchas aplicaciones potenciales, como integrar estos materiales en MEMS (sistemas microelectromecánicos), desarrollar moduladores de polarización, sensores enantioselectivos, sustratos para catálisis asimétrica regulable y estudiar el acoplamiento entre deformación y órdenes quirales en materiales cuánticos. Pero esto es pura desirata. Se ha descubierto un nuevo efecto físico y su explotación en aplicaciones ahora mismo es pura futurología.