Nobel de Física para los domadores de la luz que convirtieron la ficción en ciencia

Sus hallazgos en tecnología láser tienen múltiples aplicaciones en industria y medicina

De izquierda a derecha, los galardonados con el Nobel de Física Gérard Mourou, Donna Strickland y Arthur Ashkin
De izquierda a derecha, los galardonados con el Nobel de Física Gérard Mourou, Donna Strickland y Arthur Ashkin

redacción / la voz

El físico José Benlliure Anaya estudia desde el Laboratorio Láser de Aceleración y Aplicaciones de la Universidade de Santiago cómo aumentar la eficacia de la radioterapia en el tratamiento del cáncer y la generación de radiofármacos para hacer más sensibles las técnicas de diagnóstico por imagen como el Pet. Nada de ello sería posible sin el láser de alta potencia que utilizan, el único de sus características que existe en Galicia. Se lo deben a la tecnología desarrollada por el francés Gérard Mourou y la austríaca Donna Strickland para la generación de pulsos ópticos de alta intensidad y ultracortos.

«Haber ganado el Nobel de Física es algo muy impresionante. Es una gran ilusión compartida»: Gérard Mourou
«Haber ganado el Nobel de Física es algo muy impresionante. Es una gran ilusión compartida»: Gérard Mourou

Es un mínimo ejemplo de una herramienta revolucionaria con múltiples aplicaciones en la industria y la medicina que acaba de ser reconocida con el Premio Nobel de Física. Los dos, el maestro y su discípula, comparten la mitad del galardón con el otro gran domador de la luz, el estadounidense Arthur Ashkin, por una técnica que se sitúa justamente en el extremo opuesto. En vez de utilizar un láser de gran potencia que concentra una enorme energía, la mayor generada por el hombre, en pulsos de menos de una mil billonésima de segundo, como hicieron sus colegas, Ashkin, el galardonado de mayor edad en la historia de la física a sus 96 años, los utilizó de muy baja intensidad para poder atrapar la vida. Lo hizo en 1987 a través de una pinza óptica que permite manipular, sin dañarlas, moléculas de ADN, células, bacterias o virus, un instrumento muy utilizado desde entonces para investigar lo que los científicos denominan la maquinaria de la vida.

La tecnología desarrollada por el estadounidense permitió conseguir un viejo sueño de la ciencia ficción: usar la presión de la luz para mover objetos físicos. El investigador logró, mediante luz láser, empujar diminutas partículas hacia el centro del haz y mantenerlas ahí. Las pinzas ópticas se acababan de inventar.

«Cuando describo cómo capturo cosas como la luez, la gente me dice 'No exageres, Ashkin'»: Arthur Askhkin
«Cuando describo cómo capturo cosas como la luez, la gente me dice 'No exageres, Ashkin'»: Arthur Askhkin

Los hallazgos de los tres físicos, según el jurado del Nobel, «revolucionaron la física del láser» y «los instrumentos de precisión avanzada que abren campos inexplorados de investigación y una multitud de aplicaciones industriales y médicas». El mismo comité del premio reconoce que la mejor forma de describir sus ideas se resume en el hecho de que «la ciencia ficción se hizo realidad».

Desde la aparición de los primeros láser los científicos han estado interesados en crear pulsos de luz cada vez más intensos sin que ello provocase la destrucción del material amplificado. Fue esa búsqueda la que inspiró a la estudiante de doctorado en la Universidad de Rochester Donna Strickland (1959) y al director de su trabajo, Gérard Mourou (1944), a desarrollar conjuntamente una nueva técnica, bautizada amplificación de pulso gorjeado (CPA).

La CPA consiste en tomar un pulso de láser ultracorto, alargarlo en el tiempo, amplificarlo y comprimirlo de nuevo, lo que multiplica su intensidad de forma notable. Detrás de este hallazgo se encuentran innovaciones como las operaciones con láser para eliminar la cirugía o las cataratas y en el futuro se espera que pueda ayudar a reducir la radiactividad de los residuos radiactivos. También permitirá atacar con mayor precisión las células tumorales y reducir la cantidad de radiación que reciben los pacientes. Es en lo que trabaja desde la USC José Benlliure, que el pasado verano coincidió en un congreso con Mourou. «El hecho de que los pulsos sean tan cortos posibilitará que podamos matar más tumores con menos radiación», explica. Benlliure destaca especialmente el hecho de que la tecnología desarrollada por el francés y su entonces estudiante, Donna Strickland, los coautores de un estudio que revolucionó la especialidad, permite acelerar partículas en un espacio mucho más pequeño, por lo que ya no se necesitan aparatos láser tan caros y de gran tamaño.

solo tres galardonadas en este campo

La primera mujer en recibir el galardón desde hace 55 años

«Tenemos que celebrar a las mujeres físicas porque están ahí fuera. Me siento muy honrada de ser una de ellas»: Donna Strickland
«Tenemos que celebrar a las mujeres físicas porque están ahí fuera. Me siento muy honrada de ser una de ellas»: Donna Strickland

Donna Strickland (Canadá, 1959) se convirtió este martes en la primera mujer en recibir el Premio Nobel de Física desde hace 55 años, ya que la anterior galardonada fue la física teórica estadounidense de origen alemán Maria Goeppert-Mayer en 1963, año en que se alzó con el premio la física teórica Maria Goeppert-Mayer, que lo ganó en 1963 «por sus contribuciones a la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales». Solo tres mujeres obtuvieron el reconocimiento en toda la historia de los Nobel de Física. La primera fue Marie Curie, que lo consiguió junto a su marido en 1903, aunque en 1911 repetiría en solitario con el de Química. «Obviamente, necesitamos celebrar a las mujeres físicas, porque estamos ahí afuera», dijo Strickland, quien se sintió «honrada» por ser una de esas mujeres.

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