MADRID, 21 Ene. (EUROPA PRESS) -
Los físicos alemanes Maximilian Haider, Harald Rose y Knut Urban, han sido reconocidos con el Premio Fronteras del Conocimiento en ciencia básica que concede la Fundación BBVA por inventar el microscopio de precisión subatómica. El jurado ha destacado que este avance ha abierto nuevas vías de desarrollo a las nanociencias.
Los tres investigadores se enfrentaron a un problema que obstaculiza el desarrollo de la nanotecnología y que era considerado, en gran medida, irresoluble: la baja resolución de la microscopía electrónica. De hecho, mientras agencias estatales decidían dejar de financiar esta línea de investigación, los ganadores de este premio formaron un equipo con el objetivo de encontrar una solución. En menos de una década no sólo tenían una respuesta teórica, sino también un prototipo de microscopio.
Su técnica es la única que permite explorar la materia en la escala del picómetro, el equivalente a una centésima del diámetro de un átomo de hidrógeno. Se puede ver así cómo se mueve cada átomo, y cómo interacciona con los demás con una nitidez nunca alcanzada antes, ha destacado la fundación.
La candidatura ha sido presentada por el presidente del Centro de Investigación Jülich y vicepresidente de la Asociación Helmholtz de Centros Nacionales de Investigación de Alemania, Achim Bachem, que destacó que la contribución de los galardonados "llega en un momento en el que el desarrollo de las nanociencias, en particular las derivadas de la física y la química, demandan instrumentos de alta resolución para investigación, síntesis y validación de tecnologías".
VER ÁTOMOS PARA PREDECIR PROPIEDADES
El microscopio de Haider, Rose y Urban permite cumplir una antigua aspiración de los físicos: a partir de la imagen de los átomos, relacionar qué comportamiento se corresponde con una determinada propiedad, como pueden ser la conductividad o la dureza. De esta forma, basta emular ese modelo de comportamiento para lograr dicha propiedad. Así se facilita enormemente el diseño de materiales con propiedades a medida y se multiplican las posibles aplicaciones, ya sea en electrónica o en biomedicina.
Como señala el acta del jurado, la microscopía electrónica de transmisión con corrección de aberración "es hoy clave en muchas áreas de la ciencia aplicada y fundamental". Con ella es posible "estudiar las consecuencias de los sutiles cambios atómicos de las propiedades de los materiales y la dinámica de las interacciones en posiciones atómicas específicas".
Entre otros campos, se está utilizando para la investigación de materiales como el grafeno, de nuevas técnicas para la miniaturización de chips y en biología molecular. En este sentido, el investigador español Avelino Corma, que forma parte del jurado que ha fallado este galardón, ha destacado que en España "existen actualmente dos microscopios de precisión subatómica que son utilizados en muchos campos", como en el de los materiales o en física en estado sólido, "gracias a los que se han podido llevar a cabo avances de gran importancia".
GRAN ACOGIDA EN LA COMUNIDAD
Del mismo modo, ha apuntado que una muestra de la importancia de este desarrollo es la rapidez con que ha sido acogido por la comunidad científica. Haider, Rose y Urban obtuvieron financiación para su trabajo en 1991 y terminaron su prototipo en 1997. En 1998 publicaron las primeras imágenes en la revista 'Nature' y en 2001 lo presentaron públicamente durante un encuentro científico en San Francisco. En 2003 ya estaban en los laboratorios los primeros microscopios comerciales.
En el acta también se destaca la tenacidad de los galardonados. "Hace poco más de dos décadas la resolución de los microscopios electrónicos utilizados para explorar materiales parecía haber alcanzado un límite infranqueable y, tras perder la esperanza, la atención de la comunidad se centró en otros aspectos. La perseverancia de Haider, Rose y Urban durante la siguiente década dio lugar a la comprensión, el desarrollo y la puesta en marcha de técnicas de corrección de la aberración en la óptica electrónica".
Al respecto, tanto Haider como Rose han explicado que su trabajo demuestra "que todo se puede mejorar" y que "en ciencia nunca se ha tocado techo". "Nosotros hemos mostrado que la corrección es posible y en toda innovación hay errores que habrá que corregir", ha indicado Rose. Para Haider, su trabajo, pese a ser una gran logro, necesita mejoras y ha apuntado que ellos mismos están trabajando en seguir mejorando su producto.
Del mismo modo, ha destacado las ventajas de la técnica desarrollada para este microscopio, frente a la microscopía de efecto túnel que, aunque con menor resolución, también llega a escala atómica. "La microscopía de efecto túnel permite ver los átomos, sólo lo consigue en la superficie de las muestras, nosotros vemos a través del material. Eso te permite ver cómo los materiales interaccionan entre sí a escala atómica, y deducir las propiedades macroscópicas del material a partir de sus características microscópicas", ha indicado.
"Los nuevos microscopios electrónicos también son útiles en biología -muestran, por ejemplo, virus-. Frente a los microscopios electrónicos convencionales, tienen la ventaja de que son menos agresivos con las muestras biológicas, ha añadido".
PROBLEMAS CON LA FINANCIACIÓN
En este trabajo también destaca los problemas que los tres físicos tuvieron para su financiación. Decidieron colaborar y pedir fondos públicos, sin saber que ya entonces Estados Unidos había renunciado a tratar de aumentar la resolución de la microscopía electrónica. Contrariados por el rechazo de sus propuestas acudieron a la Fundación Volkswagen que, según ha explicado Urban, financia investigación "no necesariamente tan próxima a los desarrollos prácticos".
Urban ha reconocido que fue un paso arriesgado en su carrera, dado lo difícil del reto: "Pero si no te arriesgas no descubres nada", ha señalado. Al respecto, ha resaltado la paradoja de que una investigación para la que costó encontrar fondos "ha generado muy rápidamente resultados industriales".
Finalmente, los tres galardonados se mostraron, en mensajes grabados y en conexiones por teléfono, "agradecidos" y "sorprendidos". "Me siento muy feliz. Realmente no pensaba que nos lo fueran a dar", ha señalado Haider, que también ha destacando la importancia de conocer la estructura atómica de los materiales para poder mejorarlos y crear, por ejemplo, "chips de memoria para los teléfonos móviles".
