Instituto Nicolás Cabrera

Fuera de España?..

No, no a la empresa privada. Había que trabajar y en el año 79 aquí no había muchas posibilidades en la investigación. En el 83 conseguí una beca y a partir de ahí ya inicié la tesina primero y luego la tesis doctoral. Me fui dos años de post-doct a Holanda, a la Universidad de Nijmegen y ahí estuve aprendiendo técnicas nuevas, de forma que al volver pude sacar la plaza, en el 93 y aquí estoy ejerciendo mi labor docente, investigadora y con muchos contactos por Europa, América, acuerdos de investigación, colaboraciones.

Bien, si te parece primero podemos hablar sobre tu área de trabajo y luego ya hablaríamos del Instituto. Porque vosotros tenéis una labor docente pero también una labor investigadora..

¿Área de investigación?, bueno, Física de Materiales, dirigida a la Nanociencia hoy día. Históricamente empezamos trabajando en Física de Materiales, en láminas delgadas aplicando técnicas de espectroscopía, que en ese momento, en los 80, eran muy novedosas y hoy, aun siendo técnicas muy importantes, son rutinarias, con lo cual la novedad se ha perdido. En esa época empezamos trabajando con materiales, en este caso eran materiales de fotocátodos para visión nocturna, analizándolos en vacío, con técnicas de superficie.

Toda esa instrumentación es muy cara. Yo tuve la oportunidad de trabajar con el primer aparato de fotoemisión en España, o uno de los primeros. Luego en el postdoctorado seguí trabajando en análisis de materiales: estructura electrónica, propiedades macroscópicas y su relación con la estructura electrónica y aprendiendo otras técnicas, utilizando el Sincrotrón.

Bien es verdad que en un momento dado, mediados de los 90, cuando ya la Nanociencia, la nanotecnología empezaba a tomar nombre, una gran parte de los que estábamos dentro de la ciencia de materiales de láminas delgadas, recubrimientos, etc. nos fuimos reciclando hacia la nanotecnología. ¿Por qué? En primer lugar, evidentemente, porque es apasionante (¡nuevas propiedades de los materiales de esos tamaños!) y en segundo lugar, porque cuando empiezas un proyecto, cuanto más novedoso sea, más fácil es obtener dinero para investigar.

Este es un viaje de no retorno, ¿no? El nuevo paradigma en el que os movéis y todo el largo episodio sobre las láminas delgadas y tratamiento de superficies, parece obsoleto…

No, obsoleto no está evidentemente. Lo que sí es verdad es que ese tipo de recubrimiento, ese tipo de láminas, si logramos formar los policristales de tamaño nanométrico en lugar de micrométrico, nos podemos encontrar muchas veces con sorpresas, en el sentido de que cambian las propiedades, tanto electrónicas como macroscópicas, que están siempre ligadas.

Pero vamos, yo no veo de ningún modo que esté ya retirado. Se emplean este tipo de trabajos en la Industria y en todo tipo de cosas: recubrimientos ópticos, recubrimientos duros para recubrir herramientas contra el desgaste y el rozamiento…

Permíteme que insista un poco para entenderlo bien… Parece que se trata de pasar de un concepto en el que se trabaja a un nivel macro, y por lo tanto más superficial, a otro en el que ya se interviene en la propia naturaleza atómica o subatómica del material… Es algo así, ¿no?

Bueno, no exactamente, pero sí hay algo de eso. Vamos a ver, un sólido cristalino tiene una simetría de largo alcance y esa simetría tiene unas propiedades. Un átomo, es un átomo solo, no tiene vecinos, luego algo nanométrico significa que, si un nanómetro son 10 Amstrong, y caben tres átomos, entonces estamos hablando de aglomerados de muy pocos átomos; ya no es esa larga simetría en el sólido cristalino ni tampoco es el átomo aislado, es algo intermedio y las propiedades pueden cambiar.

Por otra parte se están incluyendo nuevos materiales, por ejemplo, moléculas, moléculas orgánicas. Ahora mismo se está viendo que depositando moléculas sobre superficies que están ordenadas resulta que esas moléculas no se ponen de cualquier forma, se ponen de acuerdo a los átomos de la superficie que ya está ordenada y se van autoensamblando. Esto se puede aprovechar para formar nuevas estructuras con propiedades importantes

Hay muchas formas de llegar a lo que es la nanoestructura. Un día se descubrió que anodizando el aluminio, un aluminio policristalino, un aluminio normal y corriente, resulta que en determinadas condiciones se conseguía hacer unas membranas, en el aluminio, unos poros hexagonales y supersimétricos de tamaño nanométrico.

Y eso, ¿qué aplicaciones tiene?

Bueno pues la membrana nanoporosa es alúmina, es óxido de aluminio, un material muy conocido que tiene propiedades de alta dureza, es muy estable térmicamente, etc. Pero claro, con esa morfología, es decir, formando poros, te puede servir de molde por ejemplo para rellenarlo con materiales magnéticos, por ejemplo, nanohilos magnéticos o crecer otros materiales encima de forma que se sigan conservando los poros.

Evidentemente todo esto es posible desde que tenemos instrumentos para verlo a tamaño nanométrico; para verlo y poder seguir la evolución, incluso manejarlo. La charla de Feynman a finales de los 60, “there is plenty of room at the bottom”, dando a entender que entre átomo y átomo había mucho espacio y posteriormente la aparición de los microscopios de punta en los 80, pueden considerarse el punto de arranque de la nanociencia.

Pero digamos que no cabe ninguna duda que la Física ha sido la ciencia del siglo XX y yo creo que tampoco cabe duda de que la ciencia del siglo XXI va a ser la Bilogía, junto con la Medicina, utilizando técnicas que son puramente físicas. Hoy en día se puede inmovilizar una única molécula y manipularla con las denominadas pinzas ópticas. Estamos mezclando conocimientos y técnicas para las que el biólogo por su formación, a día de hoy, no está preparado. Son técnicas físicas para estudiar este tipo de materiales biológicos, por ejemplo. Ahí se produce una interrelación muy fuerte entre distintas disciplinas, es decir, la multidisciplinaridad.

Esta es tu área de trabajo habitual, ¿no?

Sí, por una lado estamos trabajando en investigación fundamental, estamos trabajando en óxidos para ver qué pasa cuando pones un óxido encima de otro, si hay fuerte interacción o no, etc. y por otro lado una investigación aplicada puramente en base a resultados que hemos obtenido muchas veces de la investigación fundamental.

En este caso con las membranas de alúmina hemos obtenido sobre éstas otra membrana de óxido de níquel. Dado que el óxido de níquel es un gran catalizador, lo podemos aplicar, por ejemplo, para la obtención de hidrógeno. La idea es hacer pasar por esos tubitos metano, llegar al óxido de níquel que es el catalizador, descomponer el metano y obtener el hidrógeno. Es decir obtención de hidrógeno a partir de metano. Fíjate que estamos colaborando con el Instituto de Catálisis en este proyecto, que son básicamente químicos. Nosotros aportamos cómo crecer esa membrana, caracterizamos las propiedades de esa membrana, etc. y ellos aportan su conocimiento para la producción de la reacción en el nanoreactor.

¿Tiene una aplicación industrial evidente?

Hoy en día el hidrógeno está siendo uno de los combustibles más importantes para el futuro. El ejemplo es su utilización en las celdas de combustible. En una celda de combustible el hidrógeno es el combustible: tú metes hidrógeno y consigues corriente eléctrica. Yo no sé cuánto tiempo les quedará todavía pero la obtención de hidrógeno es hoy en día desde el punto de vista energético una gran esperanza.

Tú eres director del Instituto Nicolás Cabrera. ¿Cuál es el papel de los institutos dentro de una universidad pública y el vuestro en particular?

El Instituto Nicolás Cabrera nació, si no lo recuerdo mal, en el 89 en memoria del Profesor Nicolás Cabrera, que vino de Estados Unidos contratado para montar aquí un Departamento de Física.

Estuvo aquí de profesor, plantó la semilla, se aglomeró en torno a él a mucha gente importante en física y eso hizo crecer aquí una semilla que dio como fruto una calidad de investigación, cuando en España había poca. Afortunadamente las cosas han cambiado muchísimo en España.

La misión del Instituto era fomentar la investigación, la docencia y la divulgación de la ciencia de materiales, concretamente. No obstante, cuando nació, la ley todavía en España no preveía Institutos Universitarios, por lo que hubo que esperar hasta el 93 cuando ya, definitivamente, la ley creo los Institutos Universitarios.

Hoy en día los Departamentos serían las unidades docentes y el Instituto debería ser una unidad de investigación que canalizase el trabajo de los investigadores con un plan coordinado de investigación, que probablemente pueda ser la suma de lo que se está haciendo actualmente por cada uno de los grupos. A partir de ahí, los resultados obtenidos por los diferentes grupos serían divulgados a través del Instituto.

Pero quizá por la inercia, en la práctica, la gente investiga desde sus Departamentos, sin coordinarse con el Instituto. En mi opinión obtendríamos unos resultados todavía mejores si el Instituto fuera algo más que una mera suma de personas que investigan.

¿Con qué recursos cuenta un Instituto como éste?

Mínimos

¿Nóminas y poco más?...

No, no, la gente que trabajamos aquí estamos en nómina en la Universidad. La Universidad en general, y eso la gente no lo sabe, no tiene fondos para investigación. Los fondos para investigación los tenemos que sacar los investigadores a través de proyectos competitivos de los fondos de la Comunidad de Madrid, del Estado Español y de la Unión Europea. En algunos casos también ciertas fundaciones y empresas privadas mantienen proyectos de investigación con la Universidad.

Ahora mismo nuestra actividad estrella es una escuela de verano que llevamos 17 años organizándola ininterrumpidamente

En la Cristalera, quizás..

Sí. Y los últimos, que yo recuerde, 9 años ha sido financiada por la Fundación BBVA. Gracias a esa financiación importante podemos traer a gente de primera calidad

¿En verano has dicho?

Sí, la celebramos siempre en septiembre, lo que se llama una Summer- School. Reunimos a estudiantes de doctorado. Bueno, viene gente de toda Europa, de Estados Unidos, y de muchas partes del territorio nacional. Se proponen varios temas para las Escuelas en el propio Instituto, se hace una selección y se da vía libre a los directores de las escuelas para que llamen a la gente que estimen oportuno, procurando, eso sí, traer siempre a los mejores investigadores internacionales en cada campo.

Y en términos de divulgación, ¿qué puede hacer el Instituto hoy en día?..

Bueno, es donde más he intentado hacer, aunque no es fácil. Por ejemplo, la página web “Física hoy” fue una iniciativa del Instituto. Junto con aquel proyecto se organizaron una serie de visitas a los Institutos donde se les daba una especie de charla o conferencia mostrando lo bonita e interesante que puede ser la Física. Ahí hay una gran acción que podemos hacer.

La divulgación es algo para mí fundamental. Pero resulta que por un lado ha crecido la expectativa de innovación en la economía de nuestro propio país y por otro ha disminuido abrumadoramente el número de alumnos que entran en carreras científicas en las Universidades… ¿Cómo explicamos esto? Para mi esto es un problema que se da hoy día en la sociedad.

Pero las plazas se cubren, algo que no sucedía hace cinco o seis años. Quizá se esté recogiendo lo que se ha sembrado estos últimos años..

Bueno, yo creo que ahora hay que seguir sembrando. ¡Ojalá sea así! (no lo tengo yo tan claro). También es verdad que ahora se deberían ofertar más plazas porque Bolonia sale más caro, es decir, necesitas más profesores. Al alumno se le tiene totalmente guiado, orientado y cuidado.

Quieres decir que aquí ahora hay unos planes muy rigurosos

Sí, rigurosos y al mismo tiempo mucha dedicación al alumno, con el plan de acción tutorial. Cada alumno tiene un tutor, durante toda su estancia en la Universidad.

¿En qué cursos das clase?

En segundo

Y ¿qué puedes decir de los alumnos que te han tocado este año, por ejemplo

Ayer tuve la segunda clase del trimestre, me queda una semana de clase, que es la del 10 al 17 de enero y a partir de ahí termino. La impresión es buena. Por otra parte, aunque llevo dando esta asignatura más de 10 años, a raíz de la implantación del plan Bolonia y con las recomendaciones que nos han dado (nos han dado cursos de reciclaje) hemos tenido cursos de tutoría, de docencia en red, etc...

¿Que habéis recibido vosotros?..

Sí, la Universidad se ha encargado de dar estos cursos para prepararnos frente a estas nuevas situaciones. Hasta ahora siempre era con pizarra y tiza: llegaba a clase, una pizarra entera, borraba, otra pizarra entera y me iba. Ahora la recomendación es que esas clases magistrales no necesariamente tienen que ser así siempre sino que debe haber más participación de alumnos, más powerpoint, enseñanza más personalizada ¿Qué peligro tiene? Pues que como tienes toda la información empaquetada, no la tienes ni que escribir, puedes ir muy deprisa y el estudiante no llegar a asimilar ese conocimiento. Pero todavía el desarrollo detallado de determinados problemas o teoremas sigue siendo importante para que el alumno tenga la oportunidad de aprender a calcular, etc. Esto se consigue con las prácticas en aula donde, además, los grupos se desdoblan para conseguir un mayor rendimiento.

El resultado está por ver pero yo soy optimista, yo creo que está yendo bien, aunque no debemos descuidarnos.