"Las t¨¦cnicas de altas presiones permiten comprender la f¨ªsica planetaria"

Fernando Rodr¨ªguez Gonz¨¢lez, f¨ªsico, profesor de la Universidad de Cantabria, se ha convertido, pocos a?os despu¨¦s de que entrara en el campo en 1989, en uno de los todav¨ªa escasos especialistas espa?oles en altas presiones, ¨¢rea a la que ve un gran futuro. El a?o pasado fue elegido miembro, el primero espa?ol, del comit¨¦ internacional del Grupo Europeo de Investigaci¨®n en Altas Presiones, que agrupa a los cient¨ªficos europeos que trabajan con estas t¨¦cnicas.Pregunta. ?Qu¨¦ son las altas presiones?

Respuesta. De acuerdo con las directrices del Grupo Europeo, se consideran altas presiones aquellas que son superiores a 2.000 atm¨®sferas. En un sentido m¨¢s amplio, englobamos en altas presiones, a las t¨¦cnicas que permiten estudiar los materiales, s¨®lidos y l¨ªquidos, al someterles a alta presi¨®n. Esto es, cuando el volumen del material se comprime un 20% o un 30% a una determinada temperatura. La diferencia con los gases radica en que estos cambios de volumen se logran con pocas atm¨®sferas, pero en s¨®lidos se requieren presiones mucho mayores.

P. ?Qu¨¦ les pasa a los materiales?

R. Cambian mucho sus propiedades. Los l¨ªquidos se pueden solidificar y los s¨®lidos contin¨²an siendo s¨®lidos pero pueden pasar de ser aislantes a semiconductores o conductores, como es el caso de la metalizaci¨®n de la sal com¨²n. La reducci¨®n de volumen por efecto de la presi¨®n acarrea cambios de las propiedades electr¨®nicas y estructurales de los materiales, y por tanto de sus propiedades mec¨¢nicas, el¨¦ctricas, magn¨¦ticas, ¨®pticas; pueden cambiar de color. Se pueden conseguir las condiciones id¨®neas para entender los procesos de formaci¨®n de minerales, como el diamante, en el interior de la Tierra. Tambi¨¦n se pueden simular las condiciones que rigen por ejemplo en Saturno, lo que facilita enormemente la comprensi¨®n de su estructura. La f¨ªsica planetaria es una de las aplicaciones interesantes de este tipo de t¨¦cnicas.

P. ?C¨®mo se hacen estos experimentos?

R. Mediante celdas de yunque de diamantes. En ¨¦stas, dos diamantes presionan un medio hidrost¨¢tico introducido en una cavidad de dimensiones microm¨¦tricas en la que se aloja el material. Se consiguen presiones desde varios miles hasta millones de atm¨®sferas. La presi¨®n existente en los mayores fondos marinos a 11 kil¨®metros de profundidad es de tan s¨®lo unas 1.000 atm¨®sferas.

P. ?Para qu¨¦ sirven?

R. Para investigar el comportamiento de la materia en condiciones extremas. Desde un punto de vista b¨¢sico se utilizan para entender las leyes que rigen los materiales a nivel microsc¨®pico. Se pueden sintetizar materiales a alta presi¨®n con nuevas propiedades, pero s¨®lo se pueden hacer experimentos a escala muy reducida, porque ni siquiera el diamante resistir¨ªa en mayores vol¨²menes. Un campo de desarrollo de inter¨¦s es el de sensores de alta presi¨®n; materiales que cambien por ejemplo de color a una presi¨®n determinada, o sensores mec¨¢nicos.

P. ?Es caro?

R. No, ahora hay equipos sencillos que son ideales para peque?os laboratorios. No obstante, las t¨¦cnicas experimentales utilizadas normalmente en el laboratorio se tienen que adaptar a este trabajo de precisi¨®n y eso resulta laborioso, y no siempre factible.

P. ?Considera que es un campo con suficiente implantaci¨®n en Espa?a?

R. Todav¨ªa hay muy pocos grupos que trabajen en altas presiones. Desde que formo parte del comit¨¦ internacional del Grupo me he dedicado a contactar con ellos y estimo que no son m¨¢s de 10 y de ellos s¨®lo cuatro est¨¢n activos; esto es publican y acuden a las reuniones cient¨ªficas sobre este campo concreto. Echo en falta que se estimule m¨¢s esta ¨¢rea, porque es una investigaci¨®n b¨¢sica t¨ªpicamente universitaria con mucho futuro. Y falta personal, m¨¢s becarios que hagan su tesis en este campo. Y este problema no se debe a la falta de j¨®venes cient¨ªficos dispuestos a trabajar en altas presiones, sino a la escasez de becas destinadas a este tipo de investigaci¨®n.

P. ?C¨®mo convencer¨ªa a un gestor de que es un ¨¢rea interesante?

R. Desde un punto de vista tecnol¨®gico, es fundamental conocer el comportamiento de los materiales al ser sometidos a altas presiones. Imag¨ªnese por ejemplo una gran obra de ingenier¨ªa en la que los materiales deben soportar altas presiones. Este tipo de t¨¦cnicas proporciona una herramienta muy ¨²til para explorar el comportamiento y el rango de estabilidad de las estructuras de ingenier¨ªa con la presi¨®n. Adem¨¢s de este aspecto aplicado, le dir¨ªa que abre un campo inexplorado en el ¨¢rea de los materiales. Las t¨¦cnicas de alta presi¨®n est¨¢n resultando de suma utilidad para descubrir nuevos fen¨®menos. Cient¨ªficos rusos plantearon en la ¨²ltima reuni¨®n del Grupo celebrada en Catania (Italia) que hab¨ªan conseguido un compuesto m¨¢s duro que el diamante, a partir de un material a base s¨®lo de carbono. Otro cient¨ªfico alem¨¢n ha propuesto, a partir de sus experiencias con agua a alta presi¨®n, la posibilidad de conseguir una nueva fase met¨¢lica en el agua.