"El material m¨¢s oscuro creado se ha presentado al Guinness"

"El material m¨¢s oscuro jam¨¢s fabricado" ha sido creado en un laboratorio de Estados Unidos, informa la revista Nanoletters. Se trata de una estructura, una especie de alfombra, formada por nanotubos de carbono pinchados sobre un sustrato, que refleja s¨®lo el 0,045% de la luz que recibe y supone la verificaci¨®n experimental de un trabajo te¨®rico publicado en 1997 por Francisco Jos¨¦ Garc¨ªa Vidal, Jos¨¦ Mar¨ªa Pitarke y John Pendry. "Es el material m¨¢s negro que existe, al menos en la Tierra", detalla Garc¨ªa Vidal (Madrid, 1965), catedr¨¢tico de F¨ªsica Te¨®rica de la Materia Condensada en la Universidad Aut¨®noma de la capital, quien comenta sorprendido que los investigadores del Polytechnic Institute de Troy (Nueva York) han mandado su creaci¨®n al Libro Guinness de los R¨¦cords. "Nunca antes hab¨ªa visto en un art¨ªculo cient¨ªfico una referencia al Libro Guinness" afirma, y dice que ha hablado por tel¨¦fono con uno de los autores del trabajo, Pulickel Ajayan: "Nos est¨¢n muy agradecidos; en ciencia es habitual colaborar con otros en la distancia y en el tiempo".

"Es 200 veces m¨¢s oscuro que el carb¨®n porque absorbe toda la luz"

"Nos planteamos lo que pasar¨ªa si separ¨¢ramos los nanotubos"

"Una posible aplicaci¨®n del material es en c¨¦lulas solares"

"La transmisi¨®n por agujeros muy peque?os se da en luz y en sonido"

Pregunta. ?Qu¨¦ son los nanotubos de carbono?

Respuesta. Es como si cogi¨¦semos una capa de grafito de un ¨¢tomo de grosor y la enroll¨¢semos en forma de cilindro, a?adiendo sucesivas capas, como las cebollas. Los nanotubos de carbono usados en el experimento ten¨ªan un di¨¢metro de 10 nan¨®metros y 800 micras (800.000 nan¨®metros) de largo. Son finos, pero muy largos.

P. ?Por qu¨¦ es el material m¨¢s oscuro?

R. Es 200 veces m¨¢s negro que el carb¨®n. Esto ocurre porque absorbe toda la luz que le llega y no refleja nada. La luz est¨¢ formada por muchos colores y cuando se ve algo negro es porque no se refleja ninguno de ellos.

P. ?En qu¨¦ consisti¨® su predicci¨®n te¨®rica de 1997?

R. Por entonces se estudiaban las propiedades ¨®pticas de los nanotubos colocados muy juntos y lo que nosotros nos planteamos es qu¨¦ pasar¨ªa si los separ¨¢bamos. A partir de c¨¢lculos te¨®ricos vimos que cambiaba su reflectancia y su absorci¨®n, sus propiedades ¨®pticas eran todav¨ªa m¨¢s interesantes. Lo dejamos publicado en Physical Review Letters y al cabo de 10 se ha hecho realidad.

P. ?Por qu¨¦ se producen estos cambios al separar los nanotubos?

R. Cuando el carb¨®n de color negro recibe la luz, la absorbe en sus primeras capas. La idea es estructurar de nuevo ese carb¨®n, por medio de nanotubos separados, para dejar aire entre ellos y que pueda pasar m¨¢s luz. Lo que se consigue as¨ª es que la luz ya no se absorba en las primeras capas, sino dentro del material. Es como una especie de trampa, una emboscada, en lugar de absorber la luz en la superficie, dejas que pase y la atrapas dentro. De esta forma, se absorbe mucha m¨¢s.

P. ?Por qu¨¦ se han necesitado 10 a?os para demostrar que estos c¨¢lculos eran correctos?

R. Crear este tipo de estructuras supone realmente un desaf¨ªo tecnol¨®gico, hay que tener en cuenta que se trata de alinear billones y billones de tubos muy finos y largu¨ªsimos, como un bol¨ªgrafo de un cent¨ªmetro de grosor y un kil¨®metro de longitud. Muy pocos laboratorios en el mundo pueden lograrlo.

P. Este material es indetectable. ?No es as¨ª?

R. Si la reflectancia del carb¨®n est¨¢ en torno al 10%, la de este material es del 0,045%. Esto es baj¨ªsimo y, efectivamente, se piensa en utilizarlo, por ejemplo, para aviones invisibles. Aunque se debe tener cuidado, dado que este material absorbe en el rango de frecuencias de lo visible, pero un radar funciona a frecuencias m¨¢s bajas.

P. ?Qu¨¦ posibles aplicaciones tiene?

R. Se habla de c¨¦lulas solares. Este sistema absorbe toda la luz y se calienta, si puedes transformar ese calor en energ¨ªa tendr¨¢s una c¨¦lula solar. Tambi¨¦n se puede utilizar para aumentar la resoluci¨®n de los telescopios, porque sirve para bloquear la luz que llega de otros lados.

P. ?Se pueden conseguir materiales m¨¢s oscuros?

R. Ajayan me asegura que existe a¨²n un margen de mejora incre¨ªble. La clave est¨¢ en que los nanotubos de carbono se encuentren muy diluidos.

P. ?No le importa que sean otros los que saquen partido a sus ideas?

R. A m¨ª me gusta trabajar m¨¢s desde el punto de vista fundamental. Lo de las aplicaciones nunca sabes por d¨®nde va a salir. De hecho, cuando hicimos los c¨¢lculos te¨®ricos nunca pensamos que ¨¦ste fuera a ser el material m¨¢s negro jam¨¢s fabricado. Empiezas una investigaci¨®n porque te parece interesante o porque supone un desaf¨ªo desde el punto de vista te¨®rico, como en este caso, que requer¨ªa de un c¨¢lculo num¨¦rico muy sofisticado. Pero no por las aplicaciones. Hay que dividirse el trabajo. Lo triste quiz¨¢ es que las aplicaciones te vengan desde Estados Unidos y no desde aqu¨ª.

P. ?Con su grupo de la Aut¨®noma ha trabajado tambi¨¦n en la transmisi¨®n de la luz a trav¨¦s de agujeros mucho m¨¢s peque?os que la longitud de onda, algo que se supon¨ªa imposible?

R. S¨ª, en colaboraci¨®n con Luis Mart¨ªn Moreno, de la Universidad de Zaragoza, descubrimos por qu¨¦ si a un metal se le hac¨ªan peque?¨ªsimos agujeros, se volv¨ªa transparente para ciertas longitudes de onda. Por los plasmones superficiales. Ahora, en lugar de un conjunto de agujeros, trabajamos m¨¢s en el estudio de una estructura llamada ojo de buey, un ¨²nico agujero rodeado de trincheras (o surcos) conc¨¦ntricas. Hemos visto que cuando incide la luz, parte se mete por el agujero y la otra va a las trincheras, pero ¨¦stas se comportan como un embudo que la conduce tambi¨¦n al agujero. Queremos llevar este tipo de ideas a otras ¨¢reas de la f¨ªsica, hemos descubierto que estos fen¨®menos tambi¨¦n pueden aparecer con el sonido. A partir de agujeros m¨¢s peque?os que su longitud de onda se puede conseguir aumentar la transmisi¨®n de sonido y colimarlo en una ¨²nica direcci¨®n.

P. ?Para qu¨¦ servir¨¢ esta vez?

R. En sonido, una de las posibles aplicaciones ser¨ªa utilizar este fen¨®meno en ultrasonidos en medicina, pero nunca se sabe. Basado en la estructura ojo de buey, un grupo japon¨¦s de la empresa NEC consigui¨® crear el fotodetector m¨¢s r¨¢pido del mundo. Y tampoco lo hab¨ªamos previsto. Pero luego hay gente alejada miles de kil¨®metros de ti que con tus ideas descubre aplicaciones que t¨² ni sospechabas.