"No comprendemos bien qu¨¦ ocurre en la escala de lo 'nano"

S i las instalaciones son adecuadas y la financiaci¨®n es correcta, la ciencia hecha en Espa?a puede situarse al nivel de los mejores laboratorios del mundo, en EE UU. Eso es lo que piensa Adrian Bachtold (Londres, 1972), un joven f¨ªsico de nacionalidad franco-suiza que ha acabado recalando en Barcelona tras haber estado en laboratorios punteros de Francia, Holanda y Estados Unidos. Aqu¨ª comparte su dedicaci¨®n entre el Centro Nacional de Microelectr¨®nica (CNM) y el Instituto Catal¨¢n de Nanotecnolog¨ªa (ICN) para investigar las propiedades fundamentales de los nanotubos de carbono. Bachtold, que ha recibido 1.250.000 euros en la edici¨®n de 2005 de los premios EURYI, explica: "Si dispones de dinero, equipamiento y calidad de vida puedes llegar tan lejos como cualquiera". En su caso, contribuir a esclarecer las propiedades cu¨¢nticas de los nanotubos de carbono y su comportamiento en aplicaciones experimentales.

"Lo que se hace en todo el mundo es tratar de mejorar las caracter¨ªsticas y el rendimiento de los circuitos l¨®gicos de nanotubos"

"Aunque EE UU siga siendo el mejor lugar para investigar, en Barcelona he reunido el equipamiento y la financiaci¨®n necesarios"

Pregunta. ?Qu¨¦ le trajo a Barcelona?

Respuesta. Por razones profesionales, mi esposa y yo empezamos a buscar un lugar donde ambos pudi¨¦ramos proseguir con nuestras respectivas carreras. Estuvimos valorando distintas opciones en EE UU y Europa hasta que dimos con Barcelona.

P. ?Qu¨¦ encontraron aqu¨ª?

R. En mi caso, el CNM, donde he conseguido una posici¨®n permanente, adem¨¢s de una colaboraci¨®n estable con el ICN, el centro que financia mi contrato. Mi esposa logr¨® un contrato Ram¨®n y Cajal en el IRTA (Instituto de Investigaci¨®n y Tecnolog¨ªa Agroalimentaria). Aunque EE UU contin¨²a siendo el mejor lugar donde investigar, en Barcelona he logrado reunir el equipamiento y la financiaci¨®n necesarios para competir en condiciones, y un estilo y una calidad de vida superiores.

P. ?Se est¨¢n cumpliendo sus expectativas?

R. El CNM cuenta con la mayor sala limpia de Espa?a y con profesionales con amplia experiencia internacional. Por su parte, en el ICN se est¨¢ invirtiendo mucho y bien. La suma de ambas instituciones define un ambiente cient¨ªfico de alta calidad.

P. Su ¨¢rea de investigaci¨®n son los nanotubos de carbono. ?Qu¨¦ le interesa en particular?

R. Me interesan sobre todo las propiedades mec¨¢nicas y el¨¦ctricas de los nanotubos. Por ejemplo, c¨®mo circula un electr¨®n a trav¨¦s de este tipo de estructuras, cu¨¢l es su vibraci¨®n o ver si hay fen¨®menos cu¨¢nticos y de qu¨¦ tipo. M¨¢s all¨¢ de las cuestiones b¨¢sicas de los nanotubos, es positivo pensar en sus futuras aplicaciones.

P. Unas aplicaciones que tardan en llegar. Tras haber fabricado el primer circuito l¨®gico a partir de nanotubos parece que se ha avanzado poco.

R. Hace m¨¢s de dos d¨¦cadas que se habla de la posibilidad de sustituir el silicio por mol¨¦culas o compuestos moleculares que mejoren sus prestaciones. Y hasta que apareci¨® nuestro trabajo

[publicado en Science en 2001, coincidiendo con otro de investigadores de IBM] no pudo probarse que se pod¨ªa construir un circuito l¨®gico con unas pocas mol¨¦culas. Eso no significaba que en poco tiempo aparecieran ordenadores basados en nanotubos de carbono. Contin¨²a habiendo un mont¨®n de preguntas por resolver.

P. ?Qu¨¦ tipo de preguntas?

R. Hoy en d¨ªa conseguir nanotubos de carbono es algo sencillo y barato, pero su manipulaci¨®n sigue siendo muy compleja. Por otra parte, los nanotubos pueden comportarse como metales o como superconductores, que son los que realmente nos interesan, pero no tenemos la t¨¦cnica para conseguirlo con alta eficiencia. Adem¨¢s, se disponen de forma aleatoria sobre una superficie, lo que obliga a localizarlos, lo que no es sencillo en absoluto. El nanotubo debe estar en una posici¨®n precisa sobre el sustrato. La resoluci¨®n de estos aspectos es fundamental para prever aplicaciones industriales.

P. Supongamos que existen las soluciones. ?Qu¨¦ puede aportar un circuito l¨®gico de nanotubos frente al de silicio?

R. De momento, se pretende ver si efectivamente pueden superarse las barreras tecnol¨®gicas, ver cuan buenos son y si finalmente son mejores que los de silicio. La respuesta ahora mismo es que el silicio es extraordinariamente bueno y que va a ser muy dif¨ªcil encontrarle un sustituto. No obstante, hay razones para creer que los nanotubos podr¨ªan ser una buena opci¨®n.

P. ?Por el tama?o?

R. Hay m¨¢s razones. Algunas propiedades mec¨¢nicas y el¨¦ctricas de los nanotubos son claramente mejores. Por ejemplo, fen¨®menos como la conductividad o la transductancia. Tambi¨¦n se ha visto que la movilidad de los electrones, algo que depende de la calidad del material empleado, es mayor. Todo ello es importante para que los circuitos funcionen a mayor velocidad y, por tanto, disponer de mejores transistores.

P. ?El dinero del premio EURYI va a servir para continuar esta l¨ªnea de investigaci¨®n?

R. En nuestro experimento conseguimos situar dos electrodos de nanotubos en una puerta electr¨®nica. El problema es que el acoplamiento era malo, los electrodos estaban demasiado lejos, lo cual limitaba la transmisi¨®n de se?ales. Posteriormente mejoramos el acoplamiento acercando tanto cuanto fuera posible los electrodos. De ese modo minimizamos la p¨¦rdida de se?al.

P. ?Se va a dedicar a eso los pr¨®ximos cinco a?os?

R. Lo que se est¨¢ haciendo en todo el mundo es tratar de mejorar las caracter¨ªsticas y el rendimiento de los circuitos l¨®gicos de nanotubos. Adem¨¢s, hay otros m¨¢s fundamentales como la pureza de la estructura o la ordenaci¨®n de los ¨¢tomos de carbono, que es lo que define si van a ser o no superconductores. Buena parte de este trabajo exige grandes grupos de investigaci¨®n con los que dif¨ªcilmente podr¨ªamos competir desde aqu¨ª. Lo que vamos a hacer con esta financiaci¨®n es tratar de aportar conocimientos b¨¢sicos.

P. ?Qu¨¦ tipo de conocimientos?

R. Los nanotubos definen una estructura r¨ªgida, robusta y con una masa muy ligera, pero sabemos muy poco de otra propiedad mec¨¢nica, la vibraci¨®n. Su comprensi¨®n abrir¨ªa la puerta a muchas aplicaciones, desde optimizar el uso de energ¨ªa en telefon¨ªa m¨®vil a la identificaci¨®n de fuerzas d¨¦biles o detectar la masa de un ¨²nico ¨¢tomo. Tambi¨¦n se espera mucho en la computaci¨®n cu¨¢ntica. Antes que esto, lo que realmente importa es la ciencia b¨¢sica que se esconde detr¨¢s de los nanotubos. Por ejemplo, ver hasta qu¨¦ punto se comportan seg¨²n los principios de la mec¨¢nica cu¨¢ntica. Tambi¨¦n interesa su comportamiento en funci¨®n de la temperatura o la fluctuaci¨®n de los ¨¢tomos a ese nivel.

P. Parece como si todo estuviera por descubrir.

R. La realidad es que todav¨ªa no comprendemos bien qu¨¦ ocurre en la escala de lo nano. Es muy posible que a medida que vayamos adquiriendo conocimientos surjan nuevas reglas, nuevas leyes. Y con ellas nuevos conceptos y aplicaciones.