Perfil

Trabajo en un instituto de nanociencia, por lo que me dedico al estudio de materiales nanométricos, es decir, materiales de muy muy pequeñas dimensiones. ¿Cómo de pequeños? Tanto como si cogemos el grosor de un pelo y lo dividimos un millón de veces ¡Obtendríamos un nanopelo! El grosor de este nuevo pelo sería más o menos de 1 nanómetro, que son  0,000000001 metros.

Estudiamos materiales que tengan esas dimensiones, ya que por el simple hecho de ser tan tan pequeños, su comportamiento y sus propiedades cambian. ¿Qué pasaría si cogiéramos un lápiz y lo hiciéramos pequeño hasta que, puf, se convirtiera en boli? ¡Sería espectacular! Eso todavía no lo sabemos hacer (y dudo que algún día podamos), pero sí que hay algunos materiales que pasan de ser buenos conductores a aislantes eléctricos, u otros que se convierten en extremadamente resistentes cuando los reducimos a la escala “nano”, entre otros efectos.

El campo en el que estoy especializado se llama física del estado sólido, y estudio fenómenos que ocurren en la superficie de estos materiales. Estoy en la primera etapa de la vida de un investigador, el doctorado, y en mi tesis me dedico a “jugar” con unos materiales llamados “aislantes topológicos”, que son aislantes eléctricos que tienen la peculiaridad de conducir electrones solamente en su superficie (¡y de forma muy eficiente y selectiva, gracias a sus propiedades magnéticas únicas!).

En este campo de la ciencia en el que trabajo, intentamos descubrir propiedades únicas o exóticas de la materia. Y antes de que preguntéis “¿Para qué sirve todo esto?”, os tengo que decir que la primera y más excitante motivación para investigar todas estas cosas, es precisamente descubrir propiedades raras de la materia que nadie antes haya encontrado y así contribuir al conocimiento científico. Está claro que estas investigaciones también tienen que dar sus frutos a la sociedad. En el caso de los aislantes topológicos en los que trabajo, estos serán utilizados en el futuro para construir nuevos y mejores dispositivos electrónicos, cómo memorias para móviles y ordenadores, sensores de gases, e incluso en la nueva generación de ordenadores que vendrán, basados en computación cuántica.

Algo muy común en el día a día de los científicos, sea cual sea su campo, es el gran número de tareas distintas que llevamos a cabo, y la libertad que tenemos para probar cosas nuevas. Estos son dos de los motivos por los que me gusta tanto mi trabajo.

En mi grupo de investigación experimentamos con materiales a escala nanométrica, ¡somos incluso capaces de manipular la materia átomo a átomo! Para poder trabajar a una escala tan pequeña, usamos instrumentos que trabajan en el (ultra-alto) vacío y  que pueden llegar a enfriar muestras hasta -270ºC. Aquí os dejo una fotografía de uno de los instrumentos con los que trabajamos. Yo soy el de la derecha con gafas, junto a Albert Fert, el premio Nobel de Física del año 2007. Ese día nos vino a visitar y ya nos veis a mis compañeros y a mí, enseñándole uno de nuestros laboratorios.

Cuándo estoy en el laboratorio, normalmente trabajo con un microscopio que se llama “de efecto túnel“. Este microscopio no tiene nada que ver con el típico microscopio óptico que todos tenemos en mente; éste consiste en una punta muy fina que se pone casi tocando a la muestra, y que va escaneando la superficie línea a línea hasta construir una imagen. Con esta punta, incluso podemos coger los átomos y moverlos de un lado para otro, hacer que se junten entre ellos formando nuevos enlaces químicos, etc. Aquí tenéis una foto de una de nuestras muestras, y a su derecha, una imagen en la que se ven los átomos de telurio de su superficie.

El trabajo en el laboratorio es muy variado, hay días en los que toca conectar cables y más cables, o montar pieza a pieza los instrumentos de medida, otros días toca programar las herramientas informáticas imprescindibles que usamos para realizar medidas, etc. Pero lo mejor sin duda, es hacer los experimentos y sacar imágenes tan chulas como la de los átomos. A veces también, vamos a hacer experimentos en sincrotrones de toda Europa. Estos sincrotrones son máquinas tan grandes como edificios enteros que aceleran partículas muy pequeñas (electrones) para generar mucha energía y de forma muy concentrada. Como hay pocos en el mundo, viajamos por Europa para poder usarlos. Os dejo una foto de uno de los laboratorios del Sincrotrón ALBA de Barcelona (el único en toda España).

A parte del “cacharreo” en el laboratorio, también tengo que dedicar parte del tiempo a analizar los datos medidos, leer y aprender sobre el trabajo de otros científicos, y una de las mejores cosas, viajar para asistir a congresos. Allí es donde puedo presentar mis resultados, aprender de lo que hacen los demás y discutir sobre un montón de cosas interesantes Y en confianza, ¡lo más divertido son las cenas que se organizan en estos congresos! Os dejo dos fotos de congresos de este año, en una estamos con los compañeros del ICN2, y en la otra estoy dando una charla.

Me dejaba una de las cosas más necesarias en el día a día de cualquier grupo de trabajo, el buen rollo entre compañeros. He aprendido que el trabajo en equipo es imprescindible, y disfruto mucho compartiendo ideas y objetivos con mis compañeros, ¡o simplemente haciendo el tonto con ellos! Tal y como podéis ver en la  siguiente imagen.

Y por último os dejo una foto de una tarde típica de laboratorio. Jeremy y yo, midiendo y analizando imágenes tomadas con el microscopio de efecto túnel.

Creo que un aspecto fundamental para que los jóvenes se enganchen a la ciencia, y más concretamente a la física, es que la vean y experimenten con sus propios ojos y manos. Que no solamenten la perciban como un montón de ecuaciones y problemas, sino como algo que nos rodea constantemente y que podemos “tocar”.

Así pues, y con el propósito de conectar todas esas ecuaciones con las experiencias cotidianas de cada uno, mi idea es crear un concurso de física, en el que los alumnos de bachillerato del centro donde estudié (Escola Joan Pelegrí) tengan que ingeniar, realizar y reportar un experimento. Un experimento en el que sean capaces de demostrar un principio físico, el que elijan, alguna de las leyes de Newton, ley de Snell, ley de Ohm, etc.

Pongo por ejemplo, un experimento en el que un alumno podría dedicarse a dejar caer objetos desde un sitio elevado, y medir el tiempo que tardan en llegar al suelo. Objetos de pesos distintos, como una pelota de basket, una canica, una olla, ¡o un piano! y medir el tiempo que tardan en llegar al suelo. De esta forma, demostraría que cualquier objeto en caída libre se acelera de la misma forma, sin importar cuál sea su masa, y que esa aceleración (la gravedad) es igual a 9.8m/s2.

Oye… pero si esto es cierto, ¿por qué una pluma cae más despacio que una bola de bolos? Os dejo la pregunta en el aire, y quizá este vídeo os ayude…