Premio para los materiales del futuro

Una candidatura conjunta, integrada por tres científicos estadounidenses y dos japoneses, ha resultado agraciada con el Premio Príncipe de Asturias 2008 en su modalidad de Investigación, según anunció ayer el presidente del jurado, el cirujano Enrique Moreno, en el Hotel Reconquista de Oviedo.

Los galardonados han dirigido su labor a líneas diferentes, pero en un área común que hoy suscita gran interés: la nanotecnología de nuevos materiales, basada en el diseño y la construcción de estructuras cuya unidad de medida es el nanómetro (la millonésima parte de un milímetro). Este campo ofrece aplicaciones en terrenos tan diversos como la biomedicina, la electrónica o las energías renovables.

Numerosas investigaciones en nanotecnología en todo el mundo se fundamentan en los nanotubos de carbono, minúsculos cilindros formados por átomos de este material. El físico japonés Sumio Iijima, uno de los premiados, fue quien en 1991 los dio a conocer e impulsó su estudio. El también nipón Shuji Nakamura ha centrado sus trabajos en los diodos de emisión de luz (LED, por sus siglas en inglés), fuentes luminosas de alta eficiencia y bajo consumo que se abren paso en innumerables aplicaciones industriales.

Los químicos estadounidenses George Whitesides y Tobin Marks se han ocupado, respectivamente, de las técnicas de control de la materia y de la creación de nuevos plásticos y celdas solares. Por último, Robert Langer ha destacado en la ingeniería de tejidos.

Moreno subrayó que los premiados son “referentes universales” en “una transformación trascendental para el progreso de la humanidad”. La candidatura fue presentada por el químico y miembro del jurado Amador Menéndez, del CSIC, quien resumió que es un galardón “para la salud humana y el desarrollo sostenible”. No obstante, el aplauso no ha sido unánime: el bioquímico Julio Rodríguez Villanueva, también en el jurado, lamentó que la candidatura es “heterogénea” y “artificial”, “una diferencia con años anteriores”.

Los premios, dotados con 50.000 euros y una escultura de Joan Miró, se entregarán en Oviedo el próximo otoño.

Sumio Iijima: El grial de la nueva nanociencia

Los nanotubos de carbono han inundado las páginas de las revistas científicas con promesas de aplicación a casi cualquier campo, desde nuevas fuentes de energía hasta la computación del futuro. El ingeniero y físico japonés Sumio Iijima (Saitama, 1939) fue quien primero detectó la versatilidad de esta tecnología en 1991, siendo investigador de la compañía NEC, cargo que aún compagina con dos puestos académicos en universidades niponas y con la dirección del Centro de Materiales Avanzados de Carbono.

Los nanotubos, diminutos cilindros de átomos de carbono, son fibras ligeras, más resistentes que el diamante y con una conductividad eléctrica superior al cobre, lo que abre múltiples posibilidades como semiconductores y sustitutos de metales. Otros usos propuestos son las microcápsulas para la administración localizada de fármacos e incluso la construcción de un ascensor a la órbita terrestre con un cable de nanotubos. Una de las propiedades más prometedoras de este material es la capacidad de almacenamiento seguro de hidrógeno, considerado el combustible del futuro.

Shuji Nakamura: De la luz a la esterilización del agua

Los diodos luminosos LED (Light Emitting Diode), presentes en multitud de aparatos eléctricos, son una fuente lumínica de gran eficiencia, larga duración y menor consumo que una bombilla convencional, por lo que se han convertido en una alternativa para las zonas con escaso suministro eléctrico. Su uso más común es la fabricación de pantallas o en el alumbrado urbano. Shuji Nakamura (Ikata, 1954) desarrolló en 1993 los LED azul, verde y blanco. También el láser azul, que se emplea, entre otras aplicaciones, para multiplicar la capacidad de almacenamiento de los soportes. Graduado en Ingeniería Electrónica por la Universidad de Tokushima, es profesor de la Universidad de Santa Barbara, California, y en 2006 ya obtuvo el Premio de Tecnología del Milenio.

El LED violeta, otro de sus desarrollos, sirve para esterilizar el agua con un proceso barato y eficaz. Nakamura ha declarado que aprovechar el rendimiento de los LED puede contribuir a “reducir los efectos del calentamiento global”.

Tobin J. Marks: Electrónica transparente

Los hallazgos del profesor de la Northwest University Tobin J. Marks (Washington D. C., 1944) pueden cambiar, entre otras cosas, el paisaje de las ciudades. “Imagine pantallas de texto o imágenes que parecerían estar flotando en el espacio”, decía Marks para ilustrar una de las posibles aplicaciones de sus descubrimientos. Él y sus equipos han logrado crear transistores transparentes y extremadamente finos. El desarrollo de esta tecnología permitiría producir nuevos tipos de dispositivos electrónicos visuales que eliminarían los cables visibles. Sus investigaciones permitieron superar la dificultad de elaborar transistores de gran capacidad pero que al mismo tiempo no se vean.

En sus estudios los investigadores combinaron películas de óxido de indio, un semiconductor inorgánico, con moléculas orgánicas capaces de autoensamblarse y que tienen propiedades aislantes. Además de ser transparentes, estos transistores son más eficientes que los hechos de silicio que ahora se usan en las pantallas LCD. 

George Whitesides: Domador de materiales diminutos

 El químico de la Universidad de Harvard (EEUU) George M. Whitesides (Louisville, EEUU, 1939) ha realizado importantes aportaciones a la nanotecnología al desarrollar técnicas para fabricar materiales en nanoescala como la litografía blanda. Esta técnica ha permitido abaratar los procesos de producción en masa de dispositivos nano y permite elaborarlos con una mayor flexibilidad en su forma y sus tamaños.

Ahora, Whitesides dirige en Harvard un grupo con 35 investigadores que abarca una gran cantidad de disciplinas científicas, desde los microfluidos o la ciencia en las economías en desarrollo hasta el estudio del origen de la vida. Además, ha realizado informes sobre la situación de la ciencia y la tecnología en EEUU o la situación de la investigación química en Reino Unido para los gobiernos de esos dos países.

La diversidad de los intereses de Whitesides alcanza límites insospechados. El investigador es letrista y cantante de la banda de rock The Joggers.

Robert Langer: Fármacos teledirigidos

 Para curar enfermedades no basta con encontrar un principio activo que acabe con el problema; la forma en que el medicamento entra en el cuerpo puede marcar la diferencia entre el éxito y el fracaso, sobre todo en patologías complejas como el cáncer. El profesor del Instituto Tecnológico de Massachusetts (EEUU) Robert S. Langer (Albany, EEUU, 1948) conoce a fondo este asunto. Uno de sus campos de especialización –reconocido ayer por el jurado de los premios Príncipe de Asturias– es precisamente el desarrollo de polímeros –cadenas moleculares formadas por varias unidades– para conseguir que determinados medicamentos se liberen de forma ordenada para conseguir una mayor eficacia. Langer posee 600 patentes, que han obtenido licencia de distintos laboratorios, de cuyos fármacos se han beneficiado millones de pacientes. La otra área de trabajo de este ingeniero al que tanto debe la medicina es la regeneración de tejidos con materiales biológicos diseñados para recordar la forma de una superficie.