"Nuestro sueño es poder hacer electrónica basada en el carbono en lugar del silicio"
José Pichel Andrés/DICYT Rodolfo Miranda es director del Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia (IMDEA Nanociencia), vinculado a la Universidad Autónoma de Madrid, y uno de los grandes expertos en Física de Superficies, una materia íntimamente relacionada con la Nanotecnología que, hoy por hoy, parece ser el futuro en múltiples campos. Por eso, Rodolfo Miranda ha sido hoy protagonista en la European Conference on Atoms Molecules and Photons (ECAMP), una importante reunión de físicos europeos que se celebra en Salamanca a lo largo de esta semana.
La Física de Superficies estudia "lo que ocurre en la superficie de las cosas", apunta el investigador en declaraciones a DiCYT. "Todo a nuestro alrededor acaba en una superficie, que es un espacio raro porque ya no tienen átomos de un lado, es la última frontera de un cuerpo", señala. La clave de su importancia es que "no es como el interior de una materia, con lo cual, las propiedades de las superficies son diferentes de las que tiene el volumen y determinan muchas cosas. La interacción de cualquier cuerpo con el exterior empieza por ahí, por ejemplo, una hoja de una planta con la luz para realizar la fotosíntesis", explica.
Como las superficies están "por todas partes" y determinan el comportamiento de casi cualquier objeto, así que entender lo que ocurre en ellas es fundamental para cualquier aplicación. "Los catalizadores eliminan en monóxido de carbono por reacciones que se producen en su superficie", señala, "y una célula solar capta energía porque los fotones interaccionan con la superficie y penetran en ella, pero si se reflejaran por tratarse de una superficie demasiado reflectante, se perderían".
"Infinitas" líneas de investigación
El hecho es que las líneas de investigación en este campo son "infinitas", asegura Rodolfo Miranda, porque "en las superficies se unen la Física, la Química o la Biología, así que convergen muchos campos. Así, el trabajo que desarrolla el Madrileño de Estudios Avanzados en Nanociencia es muy diverso: "hacemos moléculas orgánicas que depositamos en superficies, estudiamos estructuras magnéticas en superficies y desarrollamos instrumentos que permiten ver los átomos en superficie y manipularlos", cita como ejemplos el experto.
Sin embargo, entre todas estas materias destaca la Microelectrónica, porque maneja "cosas muy pequeñas que están llenas de superficies", comenta. "El arquetipo de todo esto es la Nanotecnología, como trata con objetos muy pequeños, casi todo es superficie. Es más, una molécula puede ser tan pequeña que todos los átomos estén en la superficie. Por lo tanto, la Física de Superficies desempeña ahora un papel crucial en la Nanotecnología, que está muy basada en que las cosas que pasan con los átomos que están en la superficie son distintas", explica.
Las propiedades del grafeno
Buena parte del trabajo de Rodolfo Miranda tiene que ver con el grafeno, un material que viene del grafito pero que sólo está compuesto por una capa de átomos de carbono y tiene unas propiedades electrónicas "alucinantes", asegura. "Con grafeno podremos hacer electrónica con base de carbono. Toda la electrónica que usamos ahora mismo está basada en el silicio, pero todos los seres vivos estamos hechos de moléculas orgánicas que contienen básicamente carbono. El sueño es poder hacer una electrónica basada en carbono, con lo cual sería totalmente compatible con los seres vivos", declara. Así, no se trataría de poner un implante de un chip de silicio duro, sino de carbono, lo cual supondría fusionar la Biología y la Física, con todas las posibilidades que ello conlleva.
Para realizar esta investigación, los científicos se pueden apoyar en herramientas como el láser, pero el equipo de Rodolfo Miranda emplea "microscopios de efecto túnel" que permiten ver a escala nanométrica "cada uno de los detalles de un átomo o de una molécula individual que pongas en una superficie". El láser y el microscopio de efecto túnel son herramientas distintas para mirar la misma realidad a esa escala.
El nivel de España
Finalmente, con respecto al encuentro que le ha traído a Salamanca, Rodolfo Miranda ha valorado la calidad de la investigación española en este campo con una metáfora futbolística. "Jugamos la Liga de Campeones en ciencia básica", ha afirmado, "pero estamos más lejos en aplicaciones prácticas, ése es el desafío siguiente para la generación de los científicos jóvenes españoles, que está muy bien posicionada".