Oportunidades únicas

Vanessa Wood pertenece a esas científicas que se suelen llamar «sobrevoladoras»: graduada en Yale con 22 años, doctora con 26, profesora con 27 años. En la entrevista, la simpática investigadora en nanotecnología cuenta qué la atrajo del MIT (Massachusetts Institute of Technology) a la ETH, donde hoy trabaja, entre otras cosas, en el nuevo «Binnig and Rohrer Nanotechnology Center».

Autor: Christine Heidemann

Señora Wood, ¿cómo supo que la ETH buscaba una profesora de Nanofotónica y Nanoelectrónica?
En febrero de 2010, recibí una llamada de la ETH. La ETH buscaba un representante de mi área y había oído que me postulaba como profesora. Así que me pidieron que enviara mi documentación de candidatura, y eso hice.

¿Qué fue decisivo para su decisión a favor de Zúrich?
Me impresionaron muchísimo los recursos disponibles aquí y los otros científicos que conocí durante mi visita. Se respiraba claramente un fuerte espíritu de cooperación y mucho entusiasmo por la investigación.

¿A qué recursos se refiere principalmente, al centro de investigación en nanotecnología en Rüschlikon, que la ETH Zúrich gestiona junto con IBM?
Mi equipo y yo tenemos la suerte de contar con dos lugares de investigación: el laboratorio optoelectrónico en el centro de ETH y el laboratorio de almacenamiento de energía en el «Binnig and Rohrer Nanotechnology Center». En este centro hay una sala limpia que utilizan conjuntamente la ETH y IBM. Está especialmente diseñada para introducir nuevos materiales y procesos en la fabricación estándar. Una instalación así es fundamental para aprovechar el potencial científico e industrial de la nanotecnología. En la mayoría de las salas limpias, no se permite trabajar con nanomateriales con fines de investigación. Por eso, el «Binnig and Rohrer Nanotechnology Center» cubre una laguna importante y establece nuevos estándares.

¿En qué trabajan exactamente en los dos laboratorios?
Investigamos el transporte de carga en sistemas a escala nanométrica y utilizamos los conocimientos adquiridos, por ejemplo, para construir células solares, acumuladores y diodos emisores de luz. Por ejemplo, nos centramos en nuevos métodos para caracterizar materiales de acumulación y en concebir arquitecturas innovadoras para baterías. Cuando se reduce la masa activa de las baterías, aumenta la relación superficie-volumen. Esto permite obtener corrientes de carga y descarga mayores, lo que podría ser interesante para aplicaciones en vehículos eléctricos.

¿De qué órdenes de magnitud hablamos en los nanomateriales que utilizan?
Hablamos de una escala que es 80.000 veces menor que el diámetro de un cabello humano. En nuestros laboratorios, nos interesan materiales con dimensiones inferiores a 50 nanómetros. Por debajo de ese umbral, los materiales se comportan de manera completamente diferente a partículas mayores del mismo material.

¿Puede dar un ejemplo?
Por ejemplo, si toma unos pocos trozos grandes de un material semiconductor con propiedades ópticas, cada uno absorberá la misma coloración de luz. Sin embargo, si fabrica partículas del mismo semiconductor con un diámetro de entre dos y diez nanómetros, cada partícula absorberá diferentes colores de luz, ya que se ha modificado la estructura electrónica del material. Estas nanopartículas, que llamamos puntos cuánticos, son sumamente interesantes para aplicaciones en células solares y en iluminación. Aunque estos puntos cuánticos tienen propiedades ópticas excepcionales, su pequeño tamaño dificulta el transporte de carga. Uno de nuestros proyectos en el laboratorio de nanoelectrónica busca encontrar maneras de aprovechar las propiedades ópticas favorables de estos materiales sin estar limitados por las dificultades en el transporte de carga.

¿Qué importancia tiene la colaboración con los investigadores de IBM?
Los estudiantes de la ETH que trabajan en la sala limpia del «Binnig and Rohrer Nanotechnology Center» tienen una oportunidad única: compartir las instalaciones, equipos y recursos de conocimiento con científicos de IBM, líderes en investigación y desarrollo en nanotecnología. Gracias a la proximidad física y conceptual en el centro, nuestra interacción con los investigadores de IBM se ve muy favorecida, y estamos deseosos de construir una colaboración aún más amplia con ellos.

Muchos temen que las nanopartículas puedan liberarse de manera incontrolada en el medio ambiente. ¿Qué les dice a esas personas?
Primero, hay que entender que la nanotecnología abarca cosas muy distintas: algunos grupos de investigación quieren usar nanopartículas en el ámbito de la salud. Nuestro laboratorio, en cambio, no trabaja en aplicaciones biológicas. Nuestras nanopartículas están encapsuladas en dispositivos, de modo que no entran en contacto con el cuerpo humano ni con el medio ambiente. Sin embargo, todos nuestros laboratorios están equipados con sistemas de ventilación especiales y disponen de procedimientos químicos específicos para aislar las nanopartículas. Creemos que se deben tomar todas las precauciones necesarias para garantizar la seguridad de los investigadores y evitar cualquier impacto ambiental.

¿Qué responsabilidad tienen los propios científicos?
En general, creo que como científicos e ingenieros tenemos la obligación ética de considerar también los efectos de la fabricación y eliminación de los materiales y productos que desarrollamos. Pero esto vale para toda tecnología, no solo para los nanomateriales. Un primer paso es investigar los riesgos. En Suiza, tenemos la suerte de poder realizar un diálogo positivo sobre la seguridad a través del programa de investigación nacional «Oportunidades y riesgos de los nanomateriales».

¿Cuándo estarán disponibles las primeras células solares nanométricas en el mercado?
El interés del sector empresarial es muy alto en este momento; por eso, espero que en unos pocos años haya productos en el mercado. Sin embargo, en mi opinión, todavía pasarán varios años antes de que el uso de nanomateriales en células solares esté realmente maduro. Los nanomateriales no mejoran la tecnología de inmediato. Más bien, necesitamos entender cómo y cuándo podemos usarlos de manera más efectiva. Pero precisamente esas preguntas abiertas, como por ejemplo, cómo aprovechar mejor sus propiedades novedosas, son la razón por la que resulta tan emocionante trabajar en este campo de investigación.

Vanessa Wood
está desde enero de 2011 en el Departamento de Tecnologías de la Información y Electrónica de la ETH Zúrich. Dirige allí el laboratorio de nanoelectrónica. Antes, ocupó un puesto de postdoctorado en el MIT, bajo la dirección del profesor Yet-Ming Chiang y del profesor Craig Carter, en el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, donde investigó suspensiones coloidales nanostructuradas para aplicaciones en almacenamiento de energía. Vanessa Wood obtuvo una maestría en ciencias y un doctorado en el Departamento de Electrónica y Computación del MIT. Allí investigó cristales coloidales y su uso en dispositivos optoelectrónicos como diodos emisores de luz y células solares.