"No comprendemos bien qué ocurre en la escala de lo 'nano"

S i las instalaciones son adecuadas y la financiación es correcta, la ciencia hecha en España puede situarse al nivel de los mejores laboratorios del mundo, en EE UU. Eso es lo que piensa Adrian Bachtold (Londres, 1972), un joven físico de nacionalidad franco-suiza que ha acabado recalando en Barcelona tras haber estado en laboratorios punteros de Francia, Holanda y Estados Unidos. Aquí comparte su dedicación entre el Centro Nacional de Microelectrónica (CNM) y el Instituto Catalán de Nanotecnología (ICN) para investigar las propiedades fundamentales de los nanotubos de carbono. Bachtold, que ha recibido 1.250.000 euros en la edición 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 cuánticas de los nanotubos de carbono y su comportamiento en aplicaciones experimentales.

"Lo que se hace en todo el mundo es tratar de mejorar las características y el rendimiento de los circuitos lógicos de nanotubos"

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

Pregunta. ¿Qué le trajo a Barcelona?

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

P. ¿Qué encontraron aquí?

R. En mi caso, el CNM, donde he conseguido una posición permanente, además de una colaboración estable con el ICN, el centro que financia mi contrato. Mi esposa logró un contrato Ramón y Cajal en el IRTA (Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentaria). Aunque EE UU continúa siendo el mejor lugar donde investigar, en Barcelona he logrado reunir el equipamiento y la financiación necesarios para competir en condiciones, y un estilo y una calidad de vida superiores.

P. ¿Se están cumpliendo sus expectativas?

R. El CNM cuenta con la mayor sala limpia de España y con profesionales con amplia experiencia internacional. Por su parte, en el ICN se está invirtiendo mucho y bien. La suma de ambas instituciones define un ambiente científico de alta calidad.

P. Su área de investigación son los nanotubos de carbono. ¿Qué le interesa en particular?

R. Me interesan sobre todo las propiedades mecánicas y eléctricas de los nanotubos. Por ejemplo, cómo circula un electrón a través de este tipo de estructuras, cuál es su vibración o ver si hay fenómenos cuánticos y de qué tipo. Más allá de las cuestiones básicas de los nanotubos, es positivo pensar en sus futuras aplicaciones.

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

R. Hace más de dos décadas que se habla de la posibilidad de sustituir el silicio por moléculas o compuestos moleculares que mejoren sus prestaciones. Y hasta que apareció nuestro trabajo

[publicado en Science en 2001, coincidiendo con otro de investigadores de IBM] no pudo probarse que se podía construir un circuito lógico con unas pocas moléculas. Eso no significaba que en poco tiempo aparecieran ordenadores basados en nanotubos de carbono. Continúa habiendo un montón de preguntas por resolver.

P. ¿Qué tipo de preguntas?

R. Hoy en día conseguir nanotubos de carbono es algo sencillo y barato, pero su manipulación 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 técnica para conseguirlo con alta eficiencia. Además, 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 posición precisa sobre el sustrato. La resolución de estos aspectos es fundamental para prever aplicaciones industriales.

P. Supongamos que existen las soluciones. ¿Qué puede aportar un circuito lógico de nanotubos frente al de silicio?

R. De momento, se pretende ver si efectivamente pueden superarse las barreras tecnológicas, 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 difícil encontrarle un sustituto. No obstante, hay razones para creer que los nanotubos podrían ser una buena opción.

P. ¿Por el tamaño?

R. Hay más razones. Algunas propiedades mecánicas y eléctricas de los nanotubos son claramente mejores. Por ejemplo, fenómenos como la conductividad o la transductancia. También 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 línea de investigación?

R. En nuestro experimento conseguimos situar dos electrodos de nanotubos en una puerta electrónica. El problema es que el acoplamiento era malo, los electrodos estaban demasiado lejos, lo cual limitaba la transmisión de señales. Posteriormente mejoramos el acoplamiento acercando tanto cuanto fuera posible los electrodos. De ese modo minimizamos la pérdida de señal.

P. ¿Se va a dedicar a eso los próximos cinco años?

R. Lo que se está haciendo en todo el mundo es tratar de mejorar las características y el rendimiento de los circuitos lógicos de nanotubos. Además, hay otros más fundamentales como la pureza de la estructura o la ordenación de los átomos de carbono, que es lo que define si van a ser o no superconductores. Buena parte de este trabajo exige grandes grupos de investigación con los que difícilmente podríamos competir desde aquí. Lo que vamos a hacer con esta financiación es tratar de aportar conocimientos básicos.

P. ¿Qué tipo de conocimientos?

R. Los nanotubos definen una estructura rígida, robusta y con una masa muy ligera, pero sabemos muy poco de otra propiedad mecánica, la vibración. Su comprensión abriría la puerta a muchas aplicaciones, desde optimizar el uso de energía en telefonía móvil a la identificación de fuerzas débiles o detectar la masa de un único átomo. También se espera mucho en la computación cuántica. Antes que esto, lo que realmente importa es la ciencia básica que se esconde detrás de los nanotubos. Por ejemplo, ver hasta qué punto se comportan según los principios de la mecánica cuántica. También interesa su comportamiento en función de la temperatura o la fluctuación de los átomos a ese nivel.

P. Parece como si todo estuviera por descubrir.

R. La realidad es que todavía no comprendemos bien qué 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.